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高中物理
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综合题
1.
(2021高一下·王益期末)
如图所示,某同学在水平跑道上以一定的初速度加速奔跑,目的是抓住在跑道右端、上端固定、长度为
的轻质悬绳,并在竖直平面内做圆周运动,摆到终点处的高台上。假设该同学助跑时重心和悬绳的末端等高,他抓住绳子适当位置,使摆动过程中重心仍在绳子的末端,只要他的重心摆过右端高台的边沿线,他就能站立在高台上,绳的末端刚过高台边沿线时,绳子和竖直方向的夹角为
。将他的奔跑过程看作是初速度为零的匀加速运动,他在抓绳子时不起跳,加速跑道的长度为
,他自身的质量为
,重力加速度为
,不计空气阻力。
(1) 假设他抓住绳子的瞬间脚离开地面开始做圆周运动,且他成功站立在高台上,求他抓住绳子瞬间,他对绳子的拉力的最小值为多大;
(2) 若他能成功站立在高台上,求他奔跑过程中的最小加速度
为多少。
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