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秋千由踏板和繩構成,人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動,等效“擺球”的質量為m,人蹲在踏板上時擺長為l1,人站立時擺長為l2。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。
(1)如果擺長為l1,“擺球”擺到最高點時擺角為θ,求此時“擺球”加速度的大小。
(2)人蹲著擺動和站立擺動時如果擺角均小于5°,則時間t內哪一種情況擺動次數多?多幾次?
(3)在沒有別人幫助的情況下,人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高。設人蹲在踏板上從最大擺角θ1開始運動,到最低點時突然站起,此后保持站立姿勢擺到另一邊的最大擺角為θ2。假定人在最低點站起前后“擺球”擺動速度大小不變,通過計算證明θ2>θ1。

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