如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道,B点和D点是两圆弧的最高点和最低点,圆弧长度远小于斜面BC长度,-物理

题目简介

如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道,B点和D点是两圆弧的最高点和最低点,圆弧长度远小于斜面BC长度,-物理

题目详情

如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道,B点和D点是两圆弧的最高点和最低点,圆弧长度远小于斜面BC长度,一个质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿滑道滑下,刚好能从B点水平抛出,已知AB两点间的高度差为h=25m,滑道的倾角θ=37°,取g=10m/s2.求:
(1)运动员在B点时的速度;
(2)若BD之间的高度差可忽略不计,求运动员在D点对轨道的压力;
(3)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功;
(4)运动员在BC斜面的落点C到B点的距离(B点可认为是斜面上的最高点).360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)刚好从圆弧最高点B平抛的条件是:mg=m
v2B
R

得:vB=
gR
=20m/s.
(2)由于vD≈vB且在D点有:
N-mg=m
v2D
R

解得:N=mg+m
v2D
R
=1200N
(3)在A到B段应用动能定理:mgh-Wf=class="stub"1
2
m
v2B
-0

得克服摩擦力做功:Wf=3000J
(4)由于tanθ=class="stub"y
x
=
class="stub"1
2
gt
vB

得:t=3s.
代入水平方向上:
x=vBt=60m. 
由几何关系可知:
 L=class="stub"x
cosθ
=75m

答:(1)B点的速度为20m/s;
(2)运动员对轨道的压力为1200N;
(3)运动员克服摩擦力做功为3000J;
(4)BC间的距离为75m.

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