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    如图所示是一同学荡秋千的示意图．人最初直立静止地站在B点，绳与竖直方向成θ角，人的重心到悬点O的距离为；从B点向最低点A摆动的过程中，人由直立状态自然下蹲，在最低点A人下蹲状态时的重心到悬点O的距离为；过最低点后人又由下蹲状态突然变成直立状态且保持直立状态不变，直到摆向另一方的最高点C(设人的质量为m，踏板质量不计，任何阻力不计)，求：

    (1)当人刚摆到最低点A且处于下蹲状态时，绳子中的拉力为多少？

    (2)人保持直立状态到达另一方最高点C时，绳子与竖直方向的夹角为α多大？(用反三角函数表示)

    答案：略
    解析：

    　　(1)人由B摆到A的过程中机械能守恒，即有：设在A点时人的速度为v，则①，

    　　在最低点A时，设绳子的拉力为F，据牛顿第二定律得②，联立①②式解得．

    　　(2)人保持直立状态由A摆到C的过程中机械能守恒，即有③，联立①③式解得

    ．

    　　此题是一道与生活实际相联系的综合题目，因为不同阶段人的重心到O点的距离不同，所以应分阶段应用不同的物理规律求解．


    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：038

    如图所示是一同学荡秋千的示意图．人最初直立静止地站在B点，绳与竖直方向成θ角，人的重心到悬点O的距离为；从B点向最低点A摆动的过程中，人由直立状态自然下蹲，在最低点A人下蹲状态时的重心到悬点O的距离为；过最低点后人又由下蹲状态突然变成直立状态且保持直立状态不变，直到摆向另一方的最高点C(设人的质量为m，踏板质量不计，任何阻力不计)，求：

    (1)当人刚摆到最低点A且处于下蹲状态时，绳子中的拉力为多少？

    (2)人保持直立状态到达另一方最高点C时，绳子与竖直方向的夹角为α多大？(用反三角函数表示)

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图4-2-17所示是一同学荡秋千的示意图.人最初直立静止地站在B点，绳与竖直方向成θ角，人的重心到悬点O的距离为L1.从B点向最低点A摆动的过程中，人由直立状态自然下蹲，在最低点A人下蹲状态时的重心到悬点O的距离为L2.到最低点后人又由下蹲状态突然变成直立状态且保持直立状态不变，直到摆向另一方的最高点C（设人的质量为m，踏板质量不计，任何阻力不计）.求：

    图4-2-17

    （1）当人刚摆到最低点A且处于下蹲状态时，绳子中的拉力为多少?

    （2）人保持直立状态到达另一方最高点C时，绳子与竖直方向的夹角α为多大?（用反三角函数表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．

     

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    科目：高中物理 来源：2012届江苏省高三一轮复习精选精练物理卷机械振动（带解析） 题型：计算题

    如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．

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