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【如图所示,消防员训练时,抓住一端固定在同一水平高度的伸直的绳索,从平台边缘由静止开始下摆,当到达竖直状态时放开绳索,消防员水平抛出,顺利越过距平台S处的障碍物后落地.已】
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问题描述:

如图所示,消防员训练时,抓住一端固定在同一水平高度的伸直的绳索,从平台边缘由静止开始下摆,当到达竖直状态时放开绳索,消防员水平抛出,顺利越过距平台S处的障碍物后落地.已知消防员质量m=60kg,平台到地面的高度H=5m,绳长l=1.8m,不计绳索质量和空气阻力,消防员视为质点,g取10m/s2.求:

(1)消防员开始下摆时具有的重力势能Ep(以地面为零势能面);

(2)消防员放开绳索前瞬间绳索的拉力大小F.

李鼎培回答:
  (1)消防员开始下摆时具有的重力势能为:Ep=mgh=60×10×5=3×103J(2)从开始下摆到最低点的过程,由机械能守恒得: mgl=12mv2 ①在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2l ②根据①②两式,代入数据可以求得:F=...
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