【題目】高臺滑雪以其驚險刺激而聞名,運動員在空中的飛躍姿勢具有很強的觀賞性。某滑雪軌道的完整結構可以簡化成如圖所示的示意圖。其中AB段是助滑坡,傾角α=37°,BC段是水平起跳臺,CD段是著陸坡,傾角θ=30°,DE段是停止區(qū),AB段與BC段平滑相連,軌道各部分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.03,圖中軌道最高點A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h=47m。運動員連同滑雪板的質(zhì)量m=60kg,滑雪運動員從A點由靜止開始起滑,通過起跳臺從C點水平飛出,運動員在著陸坡CD上的著陸位置與C點的距離l=120m。設運動員在起跳前不使用雪杖助滑,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)運動員在助滑坡AB上運動加速度的大。

(2)運動員在C點起跳時速度的大;

(3)運動員從起滑臺A點到起跳臺C點的過程中克服摩擦力所做的功。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)運動員在助滑坡AB上運動時,根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinα-μmgcosα=ma
解得:a=g(sinα-μcosα)=10×(0.6-0.03×0.8)=5.76m/s2
(2)設運動員從C點起跳后到落到著陸坡上的時間為t,C點到著陸坡上著陸點的距離為L.運動員從C點起跳后做平拋運動,則有
豎直方向:Lsinθ=gt2
水平方向:Lcosθ=v0t…
由①②得:tanθ=
解得 t=2s,v0=30m/s
(3)運動員從起滑臺A點到起跳臺C點的過程,根據(jù)動能定理得
mgh-Wf=mv02

解得克服摩擦力所做的功 Wf=mgh-mv02=60×10×47-×60×302=1200J

練習冊系列答案
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B. 甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零

C. 乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零

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(2)若為了降低損耗,把輸電電壓提高為220kV,求提高輸電電壓后比原來少損耗的功率。

(3)為了進一步節(jié)約能源,請你為輸電環(huán)節(jié)提出一條以上改進措施。

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(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如圖所示)?

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B. ,小滑塊能通過C點,且離開C點后做平拋運動

C. ,小滑塊恰能到達C點,且離開C點后做自由落體運動

D. ,小滑塊恰能到達C點,且離開C點后做平拋運動

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