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一道关于功和能的问题有一位消防队员扣在橡皮绳的一端上,绳的另一端固定在起点O处.选取适当长度L和倔强系数k的橡皮绳,使消

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/16 05:13:31
一道关于功和能的问题
有一位消防队员扣在橡皮绳的一端上,绳的另一端固定在起点O处.选取适当长度L和倔强系数k的橡皮绳,使消防队员从高H=50m处落下抵达地面上时,速度减小到零,经过阻力震动后,悬在高于地面h=10m的空中.求消防队员下落过程中的最大速度.(空气阻力不计)
答案是28.06m/s
看最终结果:消防员被悬在10m高空,证明在那个点上重力和绳的拉力是平衡的.
列出等式F=G → k(H-h-L)=mg……①
消防员碰到地面的时候速度刚好为0,则说明重力做功在此处刚好和拉力做功相互抵消,列出等式Ep=Wf → 0.5k(H-L)^2=mgH……②
k=mg/(40-10√15)≈(mg/1.27)N/m
L=10√15m≈38.73m
速度最大的时候恰恰是拉力等于重力,加速度为0马上改变方向向上的那个时刻(即距离地面10m处为速度最大的时候):
此时消防员的动能Ek=Ep-Wf → 0.5m(v^2)=mg(H-h)-0.5k[(H-h-L)^2]
计算得到:Vmax=√[80g-(40-L)g]≈27.7768m/s (g=9.8N/Kg)
Vmax≈28.05884m/s≈28.06m/s (g=10N/Kg)
如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是( 在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条的一端固定在A点,另一端被两个弹簧秤拉到O点,两弹簧秤的读数分别为F1和F2, 两个完全相同的、倔强系数都为K的弹簧,他们一端分别固定在车厢上,另一端固定在质量为M的小球上,开始时 长度为Lo、质量不计的橡皮条,一端拴住一质量为m的小球,另一端固定在光滑水平台面上,现使小球在台面上做匀速圆周运动,角速 一个重为G的小圆环套在一竖直的半径为R的光滑圆环上,小圆环由一根经度系数为K、自然长度为L(L《2R)的橡皮绳系着,橡皮 一道关于弹簧的物理题如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质 长度均为 L 的轻杆和轻绳一端固定在转轴上,另一端各系一个质量为 m 的小球,它们各自在竖直平面内恰好做圆周运动,则小球 原长为l劲度系数为k的轻弹簧一端固定一小铁块,另一端连接在竖直轴oo'上,小铁块放 蚂蚁和橡皮绳的问题一个蚂蚁在一根橡皮绳上匀速爬行,01m/s,它的体长可以忽略与此同时,橡皮绳以1m/s的速度伸长假定橡 关于蚂蚁与橡皮绳悖论一只蚂蚁沿着一条长100米的橡皮绳以每秒1厘米的匀速由一端向另一端爬行.每过1秒钟,橡皮绳就拉长 1 在水平放置的可旋转的圆台上面放一个倔强系数为k的质量可忽略不计的轻弹簧,它的一端固定在轴上,另一端拴一质量为m的物体A, 在“研究共点力的合成的实验中”先在图板上固定一张白纸,将橡皮条一端固定在纸边,将带两个绳套的另一端放在纸面上,测力计可以