练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网荡秋千：也叫“打秋千”，是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏．每逢节日聚会，人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女，身穿鲜艳的民族服装，在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千，她们一会腾空而起，一会俯冲而下，尽情地欢乐，长长的裙子随风飘舞，大有飘飘欲仙之感．如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景，设秋千摆绳长为3.0m，悬点在大树上，长今连同底板的质量共为60kg．开始时，长今坐在秋千上，在外力的作用下，摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态．某时刻外力撤掉，让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，长今与底板始终没有相对运动．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
    （1）秋千静止时所施加的最小外力是多少？
    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少？
    （3）长今发现，自己所坐的秋千越荡越低，可她却看到别人的秋千能够越荡越高，她不知为什么会是这样，你能给她解释：①为什么她的秋千越荡越低吗？②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高？
    分析：（1）当小明爸爸施加的最小外力方向与摆绳垂直时，外力最小．根据平衡条件求解最小的外力．
    （2）小明在最低点时，由牛顿第二定律求出在最低点速度，运用动能定理研究长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程求得克服阻力做的功．
    （3）由于空气阻力做功，所以长今和秋千运动过程中机械能不守恒，在秋千由最高点荡到最低点的过程中，人由站立缓缓下蹲，使得人的重力做更多的功，长今和秋千获得更多的动能，通过荡秋千的人自己做功，将自己的生物能转化为系统的机械能，这样就能把把秋千越荡越高．
    解答：解：（1）如图所示，当外力与摆绳垂直时最小．Fmin=mgsin37°=360N精英家教网
    （2）长今在最低点时，由牛顿第二定律得：
    F-mg=
    mv2
    L

    解得υ=3m/s
    运用动能定理研究长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程得：
    mgh+w阻=△Ek
    w阻=
    1
    2
    ×60×32-60×10×3（1-cos37°）=-90J
    所以长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是90J．
    （3）①由于空气阻力做功，所以长今和秋千运动过程中机械能不守恒，不断有机械能转化成内能，所以她的秋千越荡越低．
    ②在秋千由最高点荡到最低点的过程中，人由站立缓缓下蹲，使得人的重力做更多的功，长今和秋千获得更多的动能，当秋千到最高时，迅速由下蹲到站立．通过荡秋千的人自己做功，将自己的生物能转化为系统的机械能，这样就能把把秋千越荡越高．
    答：（1）秋千静止时所施加的最小外力是360N；
    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是90J；
    （3）①阻力做功，机械能损失，所以越荡越低；
    ②在秋千由最高点荡到最低点的过程中，人由站立缓缓下蹲，当秋千到最高时，迅速由下蹲到站立．
    点评：本题第（1）问可以用作图法分析最小值的条件，也可以在理解的基础上加强记忆．
    动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．
    通过荡秋千的人自己做功，将自己的生物能转化为系统的机械能，而人做功又只能靠人在秋千上站起或蹲下来实现．当秋千由最高点荡回到最低点时，人慢慢下蹲，使其重心下降，此过程重力做正功．当人升至最高点时再迅速站起，使重力势能增大．这样荡秋千的人就可以将自身的生物能转化为秋千的机械能了．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：海淀区二模 题型：问答题

    荡秋千：也叫“打秋千”，是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏．每逢节日聚会，人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女，身穿鲜艳的民族服装，在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千，她们一会腾空而起，一会俯冲而下，尽情地欢乐，长长的裙子随风飘舞，大有飘飘欲仙之感．如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景，设秋千摆绳长为3.0m，悬点在大树上，长今连同底板的质量共为60kg．开始时，长今坐在秋千上，在外力的作用下，摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态．某时刻外力撤掉，让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，长今与底板始终没有相对运动．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
    （1）秋千静止时所施加的最小外力是多少？
    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少？
    （3）长今发现，自己所坐的秋千越荡越低，可她却看到别人的秋千能够越荡越高，她不知为什么会是这样，你能给她解释：①为什么她的秋千越荡越低吗？②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高？
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：北京模拟题 题型：计算题

    荡秋千：也叫“打秋千”，是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏。每逢节日聚会，人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女，身穿鲜艳的民族服装，在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千，她们一会腾空而起，一会俯冲而下，尽情地欢乐，长长的裙子随风飘舞，大有飘飘欲仙之感。如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景，设秋千摆绳长为3.0m，悬点在大树上，长今连同底板的质量共为60kg。开始时，长今坐在秋千上，在外力的作用下，摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态。某时刻外力撤掉，让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，长今与底板始终没有相对运动。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
    （1）秋千静止时所施加的最小外力是多少？
    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少？
    （3）长今发现，自己所坐的秋千越荡越低，可她却看到别人的秋千能够越荡越高，她不知为什么会是这样，你能给她解释：
    ①为什么她的秋千越荡越低吗？
    ②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    荡秋千：也叫“打秋千”，是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏。每逢节日聚会，人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女，身穿鲜艳的民族服装，在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千，她们一会腾空而起，一会俯冲而下，尽情地欢乐，长长的裙子随风飘舞，大有飘飘欲仙之感。

    如图13所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景，设秋千摆绳长为3.0m，悬点在大树上，长今连同底板的质量共为60kg。开始时，长今坐在秋千上，在外力的作用下，摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态。某时刻外力撤掉，让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，长今与底板始终没有相对运动。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

    （1）秋千静止时所施加的最小外力是多少？

    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少？

    （3）长今发现，自己所坐的秋千越荡越低，可她却看到别人的秋千能够越荡越高，她不知为什么会是这样，你能给她解释：1）为什么她的秋千越荡越低吗？

    2）她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011年湖南省常德市澧县二中高三物理查漏补缺试卷（解析版） 题型：解答题

    荡秋千：也叫“打秋千”，是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏．每逢节日聚会，人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女，身穿鲜艳的民族服装，在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千，她们一会腾空而起，一会俯冲而下，尽情地欢乐，长长的裙子随风飘舞，大有飘飘欲仙之感．如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景，设秋千摆绳长为3.0m，悬点在大树上，长今连同底板的质量共为60kg．开始时，长今坐在秋千上，在外力的作用下，摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态．某时刻外力撤掉，让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，长今与底板始终没有相对运动．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
    （1）秋千静止时所施加的最小外力是多少？
    （2）若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N，那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少？
    （3）长今发现，自己所坐的秋千越荡越低，可她却看到别人的秋千能够越荡越高，她不知为什么会是这样，你能给她解释：①为什么她的秋千越荡越低吗？②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案