如图所示,是某跳台滑雪的雪道示意简化图,高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后,从圆弧所在圆的最低点O水平飞出,圆弧半径R=10m.一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为50-物理

题目简介

如图所示,是某跳台滑雪的雪道示意简化图,高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后,从圆弧所在圆的最低点O水平飞出,圆弧半径R=10m.一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为50-物理

题目详情

如图所示,是某跳台滑雪的雪道示意简化图,高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后,从圆弧所在圆的最低点O水平飞出,圆弧半径R=10m.一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为50kg,从圆弧轨道上距O点竖直高度为
3R
5
处静止下滑,经过圆弧上的O点时受到的支持力为1000N,飞出后经时间t=2s着陆在雪道上的A点.忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)运动员离开O点时速度的大小;
(2)圆弧轨道的摩擦力对运动员所做的功;
(3)运动员落到雪道上A点时速度的大小及在飞行过程中动量的变化.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:重庆模拟

答案

(1)设运动员离开O点时速度为v0,对运动员离开轨道O点时受力分析有:T-mg=m
v20
R

得:v0=
R(T-mg)
m

代入数据解得:v0=10m/s;
(2)运动员从静止下滑至O点的过程中,由动能定理有:mgh+Wf=class="stub"1
2
m
v20

得:Wf=class="stub"1
2
m
v20
-mgclass="stub"3
5
R

代入数据解得:Wf=-500J;
(3)设运动员落到A点时速度为v,运动员离开O点至落到雪道A点过程竖直下落高度H
则    H=class="stub"1
2
gt2

O点至A点过程机械能守恒  class="stub"1
2
m
v20
+mgH=class="stub"1
2
mv2

代入数据联立解得落到雪道上A点时速度的大小v=10
5
m/s

过程动量变化大小△P=mgt=1000N•m/s;
动量变化方向竖直向下.

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