滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,具有很強的觀賞性。如圖所示,abcdef為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道,其中bc段水平,ab、de和ef段均為傾角37°的斜直軌道,軌道間均用小圓弧平滑相連(小圓弧的長度可忽略)。已知m,m,m,m,設(shè)滑板與軌道之間的摩擦力為它們間壓力的k倍(k=0.25),運動員連同滑板的總質(zhì)量m=60 kg。運動員從a點由靜止開始下滑從c點水平飛出,在de上著陸后,經(jīng)短暫的緩沖動作后保留沿斜面方向的分速度下滑,接著在def軌道上來回滑行,除緩沖外運動員連同滑板可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,取=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)運動員從c點水平飛出時的速度大小;
(2)運動員在de上著陸時,沿斜面方向的分速度大小;
(3)設(shè)運動員第一次和第四次滑上ef軌道時上升的最大高度分別為,則等于多少?
解:(1)設(shè)運動員從a點到c點的過程中克服阻力做功Wf,根據(jù)動能定理
       ① 
       ② 
       ③
      由①②③式并代入數(shù)據(jù),解得 ④ 
(2)運動員從c點水平飛出到落到de軌道上的過程中做平拋運動,設(shè)從c點到著陸點經(jīng)過的時間為t
      水平位移
      豎直位移
      由幾何關(guān)系
      水平方向分速度
      豎直方向分速度 ⑨ 
       ⑩
      由④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式并代入數(shù)據(jù),解得 
(3)設(shè)運動員第一次沿ed斜面向上滑的最大高度為,根據(jù)功能關(guān)系
       
      解得 
      同理可得,運動員第二次沿ef斜面向上滑的最大高度 
      以此類推,運動員第四次沿ef斜面向上滑的最大高度 
      解得
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?福建模擬)滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作,給人以美的享受.如圖甲所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=370,de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,0點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點.滑板及運動員的總質(zhì)量m=60kg,運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示.忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,eos 37°=0.8.除下述問題(3)中運動員做緩沖動作以外,均可把滑板及運動員視為質(zhì)點.
(1)若運動員從bc 段緊靠b處無初速度滑下,求Nd的大。
(2)運動員逐漸減小從bc上無初速度下滑時距水平地面的高度h,請在圖乙的坐標系中作出Nd-h圖象(只根據(jù)作出的圖象評分,不要求寫出計算過程和作圖依據(jù)).
(3)運動員改為從b點以v0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他沿斜面方向繼續(xù)滑行,則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論.

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滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,具有很強的觀賞性.如圖所示,abcdef為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道,其中bc段水平,ab、de和ef段均為傾角θ=37°的斜直軌道,軌道間均用小圓弧平滑相連(小圓弧的長度可忽略).已知H1=5m,L=15m,H2=1.25m,H3=12.75m,設(shè)滑板與軌道之間的摩擦力為它們間壓力的k倍(k=0.25),運動員連同滑板的總質(zhì)量m=60kg.運動員從a點由靜止開始下滑從c點水平飛出,在de上著陸后,經(jīng)短暫的緩沖動作后保留沿斜面方向的分速度下滑,接著在def軌道上來回滑行,除緩沖外運動員連同滑板可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)運動員從c點水平飛出時的速度大小vc;
(2)運動員在de上著陸時,沿斜面方向的分速度大小v0
(3)設(shè)運動員第一次和第四次滑上ef軌道時上升的最大高度分別為h1和h4,則h1:h4等于多少?

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滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作給人以美的享受.如圖所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=37°,bc段與和cd段之間由長度不計的小圓弧銜接,滑板及運動員在轉(zhuǎn)彎處c無機械能損失.de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,O點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點,滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg,忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.運動員從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行,除運動員做緩沖動作以外,均可把滑板及運動員視為質(zhì)點.則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作給人以美的享受.如圖甲所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=37°,de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,O點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點,滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg,運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示,忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.除下述問(2)中運動員做緩沖動作以外,均可把滑板及運動員視為質(zhì)點.
(1)運動員從bc段緊靠b處無初速滑下,求Nd的大;
(2)運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行,則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作給人以美的享受。如圖所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=37º,bc段與和cd段之間由長度不計的小圓弧銜接,滑板及運動員在轉(zhuǎn)彎處c無機械能損失。de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,O點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點,滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg,忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。運動員從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行,除運動員做緩沖動作以外,均可把滑板及運動員視為質(zhì)點。則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論。

 

 

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