精英家教網(wǎng)滑雪運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止沿傾角為 θ 的斜面滑下,經(jīng)一平臺后水平飛離B點(diǎn),B點(diǎn)離地高度為 H,斜面、平臺與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)均為 μ.OA=OB=L,假設(shè)滑雪者由斜面底端進(jìn)入平臺后立即沿水平方向運(yùn)動,且速度大小不變.求:
(1)滑雪者在斜面上的加速度的大。
(2)滑雪者離開 B 點(diǎn)時的速度大小.
(3)滑雪者的落地點(diǎn)與 B 點(diǎn)的水平距離.
分析:(1)對運(yùn)動員受力分析,受重力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解;
(2)根據(jù)動能定理研究A到B的過程,求出滑雪者離開B點(diǎn)時的速度大;
(3)滑雪者離開B點(diǎn)到著地過程,只受重力,是平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式列式求解.
解答:解:(1)滑雪者在斜面上滑動過程,對運(yùn)動員受力分析,受重力、支持力和滑動摩擦力,
根據(jù)牛頓第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma;

解得:a=g(sinθ-μcosθ);

(2)A到B的過程,由動能定理得
mgLsinθ-μmgcosθL-μmgL=
1
2
mv2

解得:v=
2gL(sinθ-μcosθ-μ)
;
故滑雪者離開B點(diǎn)時的速度為
2gL(sinθ-μcosθ-μ)
;
(3)雪者離開B點(diǎn)到著地過程,只受重力,是平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式,有:
x=vt
H=
1
2
gt2

聯(lián)立解得:x=2
HL(sinθ-μcosθ-μ)
;
答:(1)滑雪者在斜面上的加速度的大小為g(sinθ-μcosθ).
(2)滑雪者離開B點(diǎn)時的速度大小為
2gL(sinθ-μcosθ-μ)

(3)滑雪者的落地點(diǎn)與 B 點(diǎn)的水平距離為2
HL(sinθ-μcosθ-μ)
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵分析清楚運(yùn)動員的運(yùn)動規(guī)律,然后分階段選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律列式求解,不難.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

高臺滑雪以其驚險刺激而聞名,運(yùn)動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,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段是一小段光滑的圓。催\(yùn)動員在D點(diǎn)和E點(diǎn)速度大小相等),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摩擦因數(shù)均為μ=0.25,C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625m.運(yùn)動員連同滑雪板的質(zhì)量m=60kg,滑雪運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止開始起滑,通過起跳臺從C點(diǎn)以10m/s的速度水平飛出,在落到著陸雪道上時,運(yùn)動員靠改變姿勢進(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)動員均可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動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=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)運(yùn)動員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離;
(2)運(yùn)動員滑過D點(diǎn)時的速度大小;
(3)從運(yùn)動員到達(dá)E點(diǎn)起,經(jīng)3.0s正好通過減速雪道EF上的G點(diǎn),求EG之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

高臺滑雪以其驚險刺激而聞名,運(yùn)動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段是一小段圓弧(其長度可忽略),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=10m.A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1=20m,C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625m.運(yùn)動員連同滑雪板的質(zhì)量m=60kg,滑雪運(yùn)動員從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,運(yùn)動員靠改變姿勢進(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)動員均可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動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=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)運(yùn)動員在C點(diǎn)水平飛出時速度的大小;
(2)運(yùn)動員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離;
(3)運(yùn)動員滑過D點(diǎn)時的速度大;
(4)從運(yùn)動員到達(dá)E點(diǎn)起,經(jīng)3.0s正好通過減速雪道上的G點(diǎn),求EG之間的距離.

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(1)滑雪者在斜面上的加速度的大。
(2)滑雪者離開 B 點(diǎn)時的速度大小.
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