分析 運動員離開b點做平拋運動,落在斜面上時,豎直方向上的位移和水平方向上的位移的比值等于tanθ,根據(jù)這一關(guān)系求出運動的時間,從而求出落在斜面上時在豎直方向上的分速度.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,對落地點的速度沿垂直斜面方向和沿斜面方向正交分解,求出沿斜面方向的分速度,即為沿斜面滑行的速度,然后根據(jù)動能定理求出d點的速度,與d點的臨界速度進(jìn)行比較,判斷是否會從d點滑離軌道.
解答 解:(1)開始滑行至d點,由機械能守恒定律得:
mg(H-R)=$\frac{1}{2}$mv2①
mg-N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$②
由①②解得:N=360N
(2)當(dāng)以v0=4m/s從b點水平滑出時,運動員做平拋運動落在Q點,如圖所示.設(shè)bQ=s1
s1sin37°=$\frac{1}{2}$gt2④
s1cos37°=v0t⑤
由④⑤得t=$\frac{2{v}_{0}tan37°}{g}$=$\frac{2×4×0.75}{10}$=0.6s⑥
vy=gt=10×0.6=6m/s⑦
在Q點緩沖后
vQ=vysin37°+v0cos37°=6×0.6+4×0.8=6.8m/s⑧
mg(H-$\frac{1}{2}$gt)-mgR=$\frac{1}{2}$mvd2-$\frac{1}{2}$mvQ2⑨
運動員恰好從d點滑離軌道應(yīng)滿足mg=$\frac{mv{′}^{2}}{R}$⑩
由⑨⑩代入數(shù)據(jù)解得
vd'2-vd2=4.76
即vd'>vd
可見滑板運動員不會從圓弧最高點d滑離軌道.
答:(1)運動員從bc段緊靠b處無初速滑下,Nd的大小為360N;
(2)滑板運動員不會從圓弧最高點d滑離軌道.
點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動落在斜面上,豎直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值,根據(jù)該關(guān)系可求出時間.以及在外軌道做圓周運動,最高點有最大速度,此時正壓力為0.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | M、N兩點電勢相等 | |
B. | 沿直線從M到N移動負(fù)電荷,電勢能一直增大 | |
C. | M、N兩點場強相同 | |
D. | 在中心O處,場強大小為$\frac{2kq}{{a}^{2}}$,方向沿O指向-q方向 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 4.8×10-13C | B. | 4.8×10-18C | C. | 1.6×10-18C | D. | 4.8×10-15 C |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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