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滑板运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h...

滑板运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D.圆弧轨道的半径为1m,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角θ=106°,斜面与圆弧相切于C点.已知滑板与斜面问的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50kg,可视为质点.试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力;
(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离.

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(1)从A至B的过程中,人做的是平抛运动,根据平抛运动的规律可以求出开始平抛时初速度的大小; (2)运动员在圆弧轨道做圆周运动,在最低点时,对人受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得人对轨道的压力的大小; (3)在斜面上时,对人受力分析,找出对人做功的有几个力,根据动能定理可以求得在斜面上滑行的最大距离. 【解析】 (1)运动员离开平台后从A至B的过程中, 在竖直方向有:vy2=2gh  ① 在B点有:  ② 由①②得:v=3m/s  ③ (2)运动员在圆弧轨道做圆周运动, 由牛顿第二定律可得  ④ 由机械能守恒得  ⑤ 联立③④⑤解得N=2150N. (3)运动员从A至C过程有:  ⑥ 运动员从C至D过程有:  ⑦ 由③⑥⑦解得:L=1.25m. 答:(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v为3m/s; (2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力为2150N; (3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离为1.25m.
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考点分析:
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(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a;
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A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图乙所示.图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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