如圖所示,一滑雪運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=60kg,經(jīng)過一段加速滑行后從A點(diǎn)以vA=10m/s的初速度水平飛出,恰能落到B點(diǎn).在B點(diǎn)速度方向(速度大小不變)發(fā)生改變后進(jìn)入半徑R=20m的豎直圓弧軌道BO,并沿軌道下滑.已知在最低點(diǎn)O時(shí)運(yùn)動(dòng)員對軌道的壓力為2400N.A與B、B與O的高度差分別為H=20m、h=8m.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求:
(1)AB間的水平距離.
(2)運(yùn)動(dòng)員在BO段運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功.
(1)由A到B,做平拋運(yùn)動(dòng)H=
1
2
gt2

解得:t=
2H
g
=2s

AB間水平距離:S=vAt=20m
(2)根據(jù)牛頓第三定律,軌道對運(yùn)動(dòng)員的支持力為2400N.
設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)速度為vO,由牛頓第二定律,有
FN-mg=m
v2O
R

解得:vO=10
6
m/s

設(shè)由A到O克服摩擦力做功為Wf,由動(dòng)能定理,有
mg(H+h)-Wf=
1
2
m
v2O
-
1
2
m
v2A

解得:Wf=1800J
答:
(1)AB間的水平距離為20m.
(2)運(yùn)動(dòng)員在BO段運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功為1800J.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,AB段是一段光滑的水平軌道,輕質(zhì)彈簧一端固定在A點(diǎn),放置在軌道AB上,BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道,有一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊,緊靠在被壓緊的彈簧前,松開彈簧,物塊被彈出后恰好能通過C點(diǎn),(g取10m/s2

求:(1)彈簧被壓緊時(shí)的彈性勢能;
(2)保持彈簧每次的壓縮量相同,讓物塊的質(zhì)量在
1
4
m
至m之間變化,求物塊從C點(diǎn)飛出后在水平軌道上落點(diǎn)的范圍;
(3)保持物塊的質(zhì)量m不變,改變每次對彈簧的壓縮量,設(shè)小滑塊經(jīng)過半圓弧軌道C點(diǎn)時(shí),軌道對小滑塊作用力的大小為FN,試研究FN與彈簧的彈性勢能EP的函數(shù)關(guān)系,并在坐標(biāo)紙上作出FN-EP圖象.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

小物塊A的質(zhì)量為m=2kg,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6,水平面光滑;坡道頂端距水平面高度為h=1m,傾角為θ=370;物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端O點(diǎn)處無機(jī)械能損失,將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下,重力加速度為g=10m/s2求:
(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢能.
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

某人在傾角為30°的斜面上用平行于斜面的力,把靜止在斜面上質(zhì)量為2kg的物體,沿斜面向下推了2m的距離,并使物體獲得1m/s的速度,已知斜面體始終未動(dòng),物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
3
,g取10m/s2,則在這個(gè)過程中( 。
A.支持力做功為20
3
J
B.當(dāng)物體速度為1m/s時(shí),物體重力做功的瞬時(shí)功率為10W
C.物體克服摩擦力做功
40
3
3
J
D.物體重力勢能減小20J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某運(yùn)動(dòng)員臂長為L,將質(zhì)量為m的鉛球推出,鉛球出手的速度大小為v0,方向與水平方向成30°角,則該運(yùn)動(dòng)員對鉛球所做的功是( 。
A.
mgL
+mv20
2
B.mgL+
1
2
mv02
C.
1
2
mv02
D.mgL+mv02

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,斜面傾角為37°,斜面長為5m,一物體從斜面頂端靜止滑下,物體與平面、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3.求該物體下滑后將在距斜面底端多遠(yuǎn)處停止?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

光滑的水平面上固定有左、右兩豎直擋板,擋板間距離足夠長,有一質(zhì)量為M,長為L的長木板靠在左側(cè)擋板處,另有一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在長木板的左端,已知小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且M>m,現(xiàn)使小物塊和長木板以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng),設(shè)長木板與左一右擋板的碰撞中無機(jī)械能損失.重力加速度為g.
(1)將要發(fā)生第二次碰撞時(shí),小物塊與木板的共同速度多大?
(2)為使小物塊最終不從長木板上落下,板長L應(yīng)滿足什么條件?
(3)若滿足(2)中條件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s,μ=0.6.計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)在剛要發(fā)生第四次碰撞前損失的機(jī)械能和此時(shí)物塊距離木板最左端的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,滑塊在恒定的水平外力F=2mg的作用下,從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力,又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng),且恰好通過軌道最高點(diǎn)C,滑塊離開半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A,求AB段與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,傾角為30°的直角三角形底邊長為2l,底邊外在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電荷q從斜面頂端A沿斜面滑下(始終不脫離斜面),已測得它滑到仍在斜邊上的垂足D處的速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,問該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多少?

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