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如图所示,一滑雪运动员质量m=60kg,经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出,恰能落到B点.在B点速度方向(速度大小不变)发生改变后进入半径R=20m的竖直圆弧轨道

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,一滑雪运动员质量m=60kg,经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出,恰能落到B点.在B点速度方向(速度大小不变)发生改变后进入半径R=20m的竖直圆弧轨道BO,并沿轨道下滑.已知在最低点O时运动员对轨道的压力为2400N.A与B、B与O的高度差分别为H=20m、h=8m.不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)AB间的水平距离.
(2)运动员在BO段运动时克服阻力做的功.

◎ 答案

(1)由A到B,做平抛运动H=
1
2
gt2

解得:t=

2H
g
=2s

AB间水平距离:S=vAt=20m
(2)根据牛顿第三定律,轨道对运动员的支持力为2400N.
设在最低点时速度为vO,由牛顿第二定律,有
FN-mg=m
v2O
R

解得:vO=10

6
m/s

设由A到O克服摩擦力做功为Wf,由动能定理,有
mg(H+h)-Wf=
1
2
m
v2O
-
1
2
m
v2A

解得:Wf=1800J
答:
(1)AB间的水平距离为20m.
(2)运动员在BO段运动时克服阻力做的功为1800J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一滑雪运动员质量m=60kg,经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出,恰能落到B点.在B点速度方向(速度大小不变)发生改变后进入半径R=20m的竖直圆弧轨道…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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