湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住

Question

湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳子末端由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α=53°，绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m．不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取g=10m/s²（sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）选手摆到最低点时对绳拉力的大小？
（2）选手摆到右边最高点时松手，选手将做什么运动？设水对选手的平均浮力F=800N，平均阻力F=700N，求选手落入水中的深度d；
（3）若要求选手摆到最低点时松手，且运动到浮台处离岸水平距离最大，则选手应将手握住绳子上离O点多长处？

Answer 1

（1）选手摆到最低点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgl（1-cosα）=12mv2，解得：v=2gl(1−cosα)=2×10×2×(1−cos53°)=4m/s；在最低点，由牛顿第二定律得：F-mg=mv2l，代入数据解得：F=1080N由牛顿...