Question

如圖所示，一對雜技演員（都視為質(zhì)點）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點由靜止出發(fā)繞O點下擺，當(dāng)擺到最低點B時，女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自已剛好能回到高處A 。求男演員落地點C 與O 點的水平距離s。已知男演員質(zhì)量m₁，和女演員質(zhì)量m₂之比=2,秋千的質(zhì)量不計，秋千的擺長為R , C 點比O 點低5R。

Answer 1

s=8R

解析:

設(shè)分離前男女演員在秋千最低點B 的速度為v₀，由機(jī)械能守恒定律

(m₁+m₂)gR=?? (m₁+m₂)v₀²

設(shè)剛分離時男演員速度的大小為v₁,方向與v₀相同；女演員速度的大小為v₂，方向與v₀相反，由動量守恒，

(m₁+m₂)v₀=m₁v₁－m₂v₂

分離后，男演員做平拋運動，設(shè)男演員從被推出到落在C點所需的

時間為t ，根據(jù)題給條件，由運動學(xué)規(guī)律4R=gt²    s=v₁t

根據(jù)題給條件，女演員剛好回到A點，由機(jī)械能守恒定律,m₂gR=m₂v₂²

已知m₁/m₂=2,由以上各式可得   s=8R