(1)选手摆到最低点的过程中,机械能守恒,有:
mgl(1-cosα)=12mv2…①
选手摆到过程中,做圆周运动,设绳子对选手的拉力为F′,则在最低点时有:
F′-mg=mv2l…②
①②两式联立,解得:
F′=(3-2cosα)mg=1080N
人对绳的拉力与绳对人的拉力是作用力与反作用力的关系,所以有:F=F′
则F=1080N
(2)、对选手开始下落到在水中速度为零整个过程进行分析,重力、浮力和阻力分别做功,设进入水的深度为d,由动能定理有:
mg(H-lcosα+d)-(f1+f2)d=0
则有:d=mg(H-lcosα)f1+f2-mg
代入数据解得:d=1.2m
(3)、选手从最低点开始做平抛运动
水平方向上有:x=vt
竖直方向上有:H-l=12gt2
以上两式联立解得:x=2l(H-l)(1-cosα)
当l=H2时,x有最大值,解得l=1.5m
因此,两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远.
答:(1)求选手摆到最低点时对绳拉力为1080N.
(2)选手落入水中的深度为1.2m
(3)当l=1.5m时,在浮台上的落点距岸边最远.