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松鼠是松鼠科物种的统称,有 63 属 285 种。松鼠的体形细长,后肢更长;前后肢间无皮翼,四肢强健;眼大而明亮,耳朵长,耳尖有一束毛,冬季尤其显著;夏毛一般为黑褐色或赤棕色,冬毛多呈灰色、烟灰色或灰褐色,腹毛为白色;指、趾端有尖锐的钧爪,尾毛多而且蓬松,常朝向背部反卷。松鼠雌性个体比雄性个体稍重一些。因为松鼠的样子像老鼠,而且大多数喜欢啃食松果之类的坚果,习惯生活在树木尤其是松树上,故名松鼠。
(1)一只松鼠在树枝间跳跃,要从这个树枝节点以一定水平初速度跳到另外一个树枝节点上:已知两个节点的水平距离为 $L$ ,竖直方向的高度为 $h$ ,不考虑空气阻力,求松鼠要完成这次跳跃所需的初速
度 $v$ ?(已知重力加速度为 $g$ )
(2)又一只松鼠在一根与水平方向夹角为 $60^{\circ}$ 的倾斜树枝上,从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动;已知它在 $2 s$ 内沿树枝运动了 2 m 【重力加速度 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ ,计算结果,保留2位有效数字】。
① 求松鼠的加速度;
② 已知松鼠的质量为 0.3 kg ,求该过程中树枝对松鼠的作用力的大小。
(3)生物学家通过研究发现:当松鼠受到的平均作用力小于自身重力的 15 倍时,不会受到永久性伤害。某次实验中,一只质量为 0.3 kg 的松鼠从静止开始下落,其速度随位移的变化关系如图所示,重力加速度 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。
① 求松鼠下落 10 m 的过程中,空气阻力对它做的功;
② 若松鼠与地面的作用时间为 90 ms ,请通过计算论证该松鼠落地后是否会受到永久性伤害?
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