(8分)山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動,一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,BC是半徑為R=5 m的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差h=8.8 m,運動員連同滑雪裝備總質量為80 kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)運動員到達C點的速度大。
(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大。
(1)14 m/s (2)3936 N
(1)由A→C過程,應用動能定理
得:mg(h+ΔR)=mv2
又ΔR=R(1-cos37°),
可解得:v=14 m/s.
(2)在C點,由牛頓第二定律得:
FC-mg=m
解得:FC=3936 N.
由牛頓第三定律知,運動員在C點時對軌道的壓力大小為3936 N.
本題考查重力做功的計算,重力是保守力,重力做功與路徑無關,只與初末位置的高度差有關,在C點合力提供向心力,在由A到C的過程中,應用動能定理,重力做功等于動能的變化量,在C點由支持力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律可求得支持力大小
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上,穿過一個絕緣小球,小球質量為m,帶電量為q,整個裝置置于水平向左的勻強電場中.今將小球從與環(huán)心O在同一水平線上的A點由靜止釋放,它剛能順時針方向運動到環(huán)的最高點D,而速度為零,則電場強度大小為多大?小球到達最低點B時對環(huán)的壓力為多大? 若欲使此小球從與環(huán)心O在同一水平線上的A點開始繞環(huán)做完整的圓周運動,則小球的初動能至少為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖2所示,半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上,場強為E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質量為m的小球穿在環(huán)上,可沿環(huán)作無摩擦的圓周運動,若小球經(jīng)A點時,速度vA的方向恰與電場垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用,試計算:

(1)小球運動達到最大速度的位置(半徑與豎直方向成的角度θ用字母表示)
(2) 速度vA的大小;
(3)小球運動到與A點對稱的B點時,對環(huán)在水平方向的作用力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

豎直平面內,一帶正電的小球,系于長為L的不可伸長的輕線一端,線的另一端固定為O點,它們處在勻強電場中,電場的方向水平向右,場強的大小為E. 已知電場對小球的作用力的大小等于小球的重力. 現(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處,使輕線伸直,并與場強方向平行,然后由靜止釋放小球.已知小球在經(jīng)過最低點的瞬間,因受線的拉力作用,其速度的豎直速度突變?yōu)榱,水平分量沒有變化,(不計空氣阻力)則小球到達與P1點等高的P2時線上張力T為多少(   )
A.mgB.3mg
C.4mgD.5mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有兩個光滑固定斜面AB和BC,A、C兩點在同一水平面上,斜面BC比AB長(如圖甲所示),下面四個圖中(如圖乙)正確表示滑塊速率隨時間t變化規(guī)律的是:(  。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右的拉力作用下做直線運動,4s時停下,其速度—時間圖象如圖所示,若物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,則下列判斷正確的是(  )
A.全過程拉力做的功等于零
B.全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功
C.從t = 1s到t = 3s這段時間內拉力不做功
D.從t = 1s到t = 3s這段時間內拉力的功率保持不變,該功率為整個過程的最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的物體從距離地面h高處由靜止開始加速下落,其加速度大小為g。在物體下落過程中
A.物體的動能增加了mghB.物體的重力勢能減少了mgh
C.物體的機械能減少了mghD.物體的機械能保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質量為5.0×103 kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛,當速度達到一定值后,關閉發(fā)動機滑行.速度圖象如圖所示,則在汽車行駛的整個過程中,發(fā)動機做功為________,汽車克服摩擦力做功為________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是(  )
A.砸釘子時不用橡皮錘,只是因為橡皮錘太輕
B.跳高時在沙坑里填沙,是為了減小沖量
C.在推車時推不動是因為推力的沖量為零
D.動量相同的兩個物體受到相同的制動力的作用,兩個物體將同時停下來

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