质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间
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解题思路:(1)在C点速度最大,则C点是平衡位置,则有重力等于弹力,结合胡克定律即可求解;

(2)对由O到D的过程运用机械能守恒定律列式即可求解;

(3)在D点,由胡克定律求得弹簧的弹力,再根据牛顿第二定律求加速度.

(1)运动员在C点受到的弹力与重力大小相等,合外力为0,加速度为0,所以速度最大.

则k(LC-L0)=mg

代入数据得k=62.5N/m

(2)运动员到达D点的速率为0,在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能EP=mgLD

代入数据得EP=2×104J

(3)在D点弹簧的弹力F=k(LD-LO

根据牛顿第二定律F-mg=ma

联立解得a=25m/s2

答:

(1)弹性绳的劲度系数k是62.5N/m.

(2)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能Ep是2×104J.

(3)运动员到达D点时的加速度值a是25m/s2

点评:

本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律.

考点点评: 本题首先读出图象的信息,分析运动员的运动情况.再选择平衡条件、牛顿第二定律等等物理规律求解.

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