如图甲所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量。如图乙所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到a点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为b点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,弹性绳的弹力大小F=kx,其中x为弹性绳的形变量,且游客从离开蹦极平台第一次运动到最低点的过程中,机械能损失可忽略。已知该游客的质量m=90kg,k=80N/m,弹性绳的原长L0=10m。取重力加速度g=10m/s2。
(1)求游客第一次到达a点时的速度大小v;
(2)求游客下落过程中速度第一次达到最大值时弹性绳的形变量xm;
(3)国家有关部门规定蹦极所需的弹性绳最大伸长量应不超过原长的4倍。已知弹性绳的形变量为x时,它的弹性势能Ep=12kx2.请你判断该游客使用的这根弹性绳是否符合规定,并简述理由。
1
2
k
x
2
【考点】机械能守恒定律的简单应用;胡克定律及其应用.
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:104引用:4难度:0.4
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