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如图所示,一滑雪运动员质量m=60kg,经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/...

如图所示,一滑雪运动员质量m=60kg,经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出,恰能落到B点.在B点速度方向(速度大小不变)发生改变后进入半径R=20m的竖直圆弧轨道BO,并沿轨道下滑.已知在最低点O时运动员对轨道的压力为2400N.A与B、B与O的高度差分别为H=20m、h=8m.不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)AB间的水平距离.
(2)运动员在BO段运动时克服阻力做的功.

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(1)滑雪运动员从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出后做平抛运动,运用运动的分解法,分水平和竖直两个方向研究平抛运动,求出AB间的水平距离. (2)根据牛顿第三、第二求出运动员经过最低点O时的速度大小,根据动能定理研究A到O的过程,求出运动员在BO段运动时克服阻力做的功. 【解析】 (1)由A到B,做平抛运动  解得: AB间水平距离:S=vAt=20m (2)根据牛顿第三定律,轨道对运动员的支持力为2400N. 设在最低点时速度为vO,由牛顿第二定律,有     解得: 设由A到O克服摩擦力做功为Wf,由动能定理,有 解得:Wf=1800J 答: (1)AB间的水平距离为20m. (2)运动员在BO段运动时克服阻力做的功为1800J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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