【題目】滑板運(yùn)動是一種陸地上的“沖浪”運(yùn)動,滑板運(yùn)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.如圖是模擬的滑板組合滑行軌道,該軌道由足夠長的斜直軌道、半徑R1=1m的凹形圓弧軌道和半徑R2=1.6m的凸形圓弧軌道組成,這三部分軌道處于同一豎直平面內(nèi)且依次平滑連接,其中M點(diǎn)為凹形圓弧軌道的最低點(diǎn),N點(diǎn)為凸形圓弧軌道的最高點(diǎn),凸形圓弧軌道的圓心O點(diǎn)與M點(diǎn)處在同一水平面上。一質(zhì)量為m=1 kg可看作質(zhì)點(diǎn)的滑板,從斜直軌道上的P點(diǎn)無初速滑下,經(jīng)過M點(diǎn)滑向N點(diǎn),P點(diǎn)距M點(diǎn)所在水平面的高度h=1.8m不計(jì)一切阻力g取10m/s2.

(1)滑板滑到M點(diǎn)時的速度多大?

(2)滑板滑到M點(diǎn)時,滑板對軌道的壓力多大?

(3)改變滑板無初速下滑時距M點(diǎn)所在水平面的高度,,用壓力傳感器測出滑板滑至N點(diǎn)時對軌道的壓力大小F,求當(dāng)F為零時滑板的下滑高度h1.

【答案】16m/s246N3

【解析】試題分析:(1)以地面為參考平面,對滑板從PM過程,由機(jī)械能守恒定律得:

解得:,即滑板滑到M點(diǎn)時的速度為6m/s

2)滑板在M點(diǎn)時,由重力和支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律有

解得

由牛頓第三定律知,滑板滑到M點(diǎn)時,滑板對軌道的壓力

3)在N點(diǎn),當(dāng)F為零時,由重力提供向心力,由牛頓第二定律得:

對從PN過程,由機(jī)械能守恒定律,得:,解得

練習(xí)冊系列答案
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s/m

120

160

200

240

280

320

360

400

v/(m·s-1)

14.5

16.5

18.0

19.0

19.7

20.0

20.0

20.0

A.該汽車受到的阻力為2000N

B.位移120-320m過程牽引力所做的功約為9.5×104J

C.位移120-320m過程經(jīng)歷時間約為14.75s

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地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑(AU

10

15

52

95

19

30

A.海王星繞太陽運(yùn)動的周期約為9832年,相鄰兩次沖日的時間間隔為1006

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