【題目】高臺滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名,運(yùn)動(dòng)員在空中的飛躍姿勢具有很強(qiáng)的觀賞性.某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖所示的示意圖.其中AB段是助滑雪道,傾角α=30°,BC段是水平起跳臺,CD段是著陸雪道,AB段與BC段圓滑相連,DE段是一小段圓。ㄆ溟L度可忽略),在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切,EF是減速雪道,傾角θ=37°.軌道各部分與滑雪板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h=10 m.A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1=20 m,C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625 m.運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m=60 kg.滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始起滑,通過起跳臺從C點(diǎn)水平飛出,在落到著陸雪道上時(shí),運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起.除緩沖外運(yùn)動(dòng)員均可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在全過程中不使用雪杖助滑,忽略空氣阻力的影響,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離.

(2)運(yùn)動(dòng)員滑過D點(diǎn)時(shí)的速度大。

【答案】(1)18.75 m,(2)20 m/s.

【解析】

試題分析:(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員從A到C的過程中,由動(dòng)能定理得:

mgh-μmgcos α-μmg(L1-h(huán)cot α)=mv

解得:vC=10 m/s.

滑雪運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)水平飛出到落到著陸雪道的過程中做平拋運(yùn)動(dòng),有:

x=vCt y=gt2 =tan θ

著陸位置與C點(diǎn)的距離

解得:s=18.75 m,t=1.5 s.

(2)著陸位置到D點(diǎn)的距離s′=13.875 m,滑雪運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).把平拋運(yùn)動(dòng)沿雪道和垂直雪道分解,可得著落后的初速度v0=vCcos θ+gtsin θ

加速度為:mgsin θ-μmgcos θ=ma

運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的速度為:v=v+2as′

解得:vD=20 m/s.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于重力的以下說法中,正確的是( )

A. 物體靜止時(shí)受到的重力最大,沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)不受重力

B. 重力的方向總是豎直向下的

C. 重力有施力物體,沒受力物體

D. 重力的大小只決定于物體質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖小球自A點(diǎn)由靜止自由下落,到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由AC的運(yùn)動(dòng)過程中(

A. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 小球重力勢能減少、小球的動(dòng)能增加,彈簧的彈性勢能增加

C. 小球重力勢能增加,小球的動(dòng)能先增加后減少,彈簧的彈性勢能增加

D. A點(diǎn)到C點(diǎn)過程小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖為一勻強(qiáng)電場,某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J,電場力做的功為1.5J.則下列說法正確( )

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5J

C. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J

D. 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )

A. 在高出下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

B. 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 質(zhì)量大的物體,所受重力大,因而落地要快,時(shí)間短

D. 自由落體運(yùn)動(dòng)要忽略空氣阻力,它只受重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2013122日,我國探月衛(wèi)星嫦娥三號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,飛行軌道示意圖如圖所示.嫦娥三號從地面發(fā)射后奔向月球,先在軌道上運(yùn)行,在P點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道,Q為軌道上的近月點(diǎn),則有關(guān)嫦娥三號下列說法正確的是( )

A. 由于軌道與軌道都是繞月球運(yùn)行,因此嫦娥三號在兩軌道上運(yùn)行具有相同的周期

B. “嫦娥三號PQ的過程中月球的萬有引力做正功,速率不斷增大

C. 由于嫦娥三號在軌道上經(jīng)過P的速度小于在軌道上經(jīng)過P的速度,因此在軌道上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道上經(jīng)過P的加速度

D. 由于均繞月球運(yùn)行,嫦娥三號在軌道和軌道上具有相同的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平面上有ab兩點(diǎn),相距40cm,一質(zhì)點(diǎn)在一恒定的合外力作用下沿ab做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.2s的時(shí)間先后通過a、b兩點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)通過a、b中點(diǎn)時(shí)的速度大小為( 。

A. 若力的方向由ab,則大于2m/s,若力的方向由ba,則小于2m/s

B. 無論力的方向如何均小于2m/s

C. 若力的方向由ab,則小于2m/s,若力的方向由ba,則大于2m/s

D. 無論力的方向如何均大于2m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有場強(qiáng)為、方向由指向的勻強(qiáng)電場.一噴槍從、板的中央點(diǎn)向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的帶電微粒.已知微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為,不計(jì)微粒間的相互作用及空氣阻力的影響,取.求:

(1)求從P點(diǎn)水平噴出的微粒打在極板時(shí)的水平位移x。

(2)要使所有微粒從P點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)將板間的電場調(diào)節(jié)為,求的大小和方向;在此情況下,從噴槍剛開始噴出微粒計(jì)時(shí),求經(jīng)時(shí)兩板上有微粒擊中區(qū)域的面積和。

(3)在滿足第(2)問中的所有微粒從P點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動(dòng)情況下,在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度。求板被微粒打中的區(qū)域長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將兩個(gè)分力合成為一個(gè)力,合力與分力的關(guān)系是( )

A. 合力的大小一定等于兩個(gè)分力大小之和

B. 合力的大小可能比每一個(gè)分力都大,也可能比每一個(gè)分力都小

C. 合力的大小不可能小于每一個(gè)分力的大小

D. 合力的大小可能比一個(gè)分力大,而比另一個(gè)分力小

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