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如图所示,一位同学正在进行滑板运动.图中ABD是水平路面,BC是一段R=6.4m...

如图所示,一位同学正在进行滑板运动.图中ABD是水平路面,BC是一段R=6.4m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比水平路面AB高出h=1.25m.已知人与滑板的总质量为m=60kg.该同学自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,以后该同学作平抛运动又落回水平路面.该同学及滑板可视为质点,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失.(g取10m/s2)求:
(1)该同学在C点的速度大小;
(2)该同学落回水平地面的落点到C点的水平距离;
(3)该同学在AB段所做的功.

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(1)到达C点时恰好对地面压力为零,说明在C点时重力恰好提供向心力; (2)离开C点后,作平抛运动,把运动分解成水平和竖直两个方向的分运动,时间由高度h决定; (3)A到C的过程,该同学在AB段所做正功,重力在BC段做负功,总功的和等于动能的变化. 【解析】 (1)在C点时重力恰好提供向心力: 代人数据得:m/s (2)该同学做平抛运动的时间:s 平抛运动的水平位移:x=vc•t=8×0.5m=4m (3)A到C的过程,该同学在AB段所做正功,重力在BC段做负功,总功的和等于动能的变化,即: 代人数据求得:J 答:(1)在C点的速度vc=8m/s;(2)落点到C点的水平距离x=4m;(3)该同学在AB段所做功2670J
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考点分析:
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A.弹簧弹力一直对物块做正功
B.弹簧弹性势能减少量等于物块重力势能增加量
C.弹簧弹力做功与重力做功之和等于物块克服摩擦做的功
D.物块经过C点时速度最大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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