斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起.除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略.设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求
(1)运动员落到倾斜雪道上时速度大小
(2)运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10m/s2

◎ 答案

(1)设平抛运动的水平分位移为x,竖直分位移为y,根据几何关系,有
y=x?tanθ=
3
4
x

运动员飞出后做平抛运动
x=v0t
y=
1
2
gt2
联立三式,得飞行时间:t=1.2 s
落点的x坐标:x1=v0t=9.6 m
落点离斜面顶端的距离:s1=
1
2
gt2
sinθ
=12m
落点距地面的高度:h1=(L-s1)sinθ=7.8m
接触斜面前的x分速度:vx=8m/s
y分速度:vy=gt=12m/s
沿斜面的速度大小为:vB=vxcosθ+vy sinθ=13.6m/s
即运动员落到倾斜雪道上时速度大小为13.6m/s.
(2)设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得:
mgh1+
1
2
mvB2=μmgcosθ(l-s1)+μmgs2
解得:s2=74.8 m
即运动员在水平雪道上滑行的距离为74.8m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员…”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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