高山滑雪是一项非常优美的运动,如图所示,运动员经过AB段加速,水平滑道BC,再飞入空中。在由AB进入BC轨道过程中没有能量损失,滑雪运动员和滑板总质量m=60kg,从距BC平台高
◎ 题目
高山滑雪是一项非常优美的运动,如图所示,运动员经过AB段加速,水平滑道BC,再飞入空中。在由AB进入BC轨道过程中没有能量损失,滑雪运动员和滑板总质量m=60 kg,从距BC平台高h=12 m的A点由静止开始下滑,经过AB段加速滑行后进入BC段,从C点水平飞出,恰能在D点沿切线进入圆形轨道。OD与 竖直方向夹角为53°,圆形轨道半径R=20 m,D与BC的竖直高度 H=20 m,AB、BC段滑板与轨道间动摩擦凶数均为μ=0.03,圆形轨道可近似认为光滑,g取10 m/s2。 (1)运动员m发点A与D点的水平距离是多少? (2)在E点运动员对轨道的压力多大? (3)若OF是水平的,则运动员脱离F点后在空中做动作的时间是多少? |
◎ 答案
解: (1)运动员从C到D做平抛运动, 在D点的速度矢量如图所示 由得t=2 s vy=gt=20 m/s 故v0=vy/tan 53°=15 m/s v=vy/sin 53°=25m/s 水平位移x=v0t=30 m 设AB与水平方向夹角θ,从A到c由动能定理得: mgh-μmgcosθsAB-μmgsBC= 故sAB cosθ+sBC=25 m 所以A与D点的水平距离是X=sABcosθ+sBC+x=55m (2)圆形轨道光滑,从D到E由机械能守恒定律得mgR(1- 在E点对运动员由牛顿第二定律得N-mg=m 解得:N=2 955 N 由牛顿第三定律知,运动员对轨道的压力是2 955 N (3)从D到F由机械能守恒定律得mgRcos 53° vF=19.6 m/s 运动员离开轨道后做竖直上抛运动,竖直上抛的总时间就是在空中做动作的时间,即。 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“高山滑雪是一项非常优美的运动,如图所示,运动员经过AB段加速,水平滑道BC,再飞入空中。在由AB进入BC轨道过程中没有能量损失,滑雪运动员和滑板总质量m=60kg,从距BC平台高…”主要考查了你对 【平抛运动】,【牛顿运动定律的应用】,【机械能守恒定律】 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。- 最新内容
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