2009哈尔滨第24届大学生冬季运动会的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

2009哈尔滨第24届大学生冬季运动会的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差hl=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)运动员到达C点的速度大小;
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小;
(3)运动员在空中飞行的时间.

◎ 答案

:⑴(2) (3)

◎ 解析

解:⑴A→C过程,由动能定理得:
  (4分)
    (1分) 
代入数据解得:     (2分)
⑵在C点,由牛顿第二定律有:    (3分)
解得: ( 1分)
由牛顿第三定律知,运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N.(1分)
(3)运动员在空中做平抛运动,
设飞行时间为t,则水平位移:  (1分)
竖直位移:   (3分)
解得  (舍去)      (2分)
本题考查的是对牛顿定律和动能定理的应用问题,对运动员进行受力分析,根据动能定理和牛顿第二定律即可求解速度和对轨道的压力,再利用平抛运动的规律解出最后结果。

◎ 知识点

    专家分析,试题“2009哈尔滨第24届大学生冬季运动会的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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