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倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出.在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿
题目详情
倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出.在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度面不弹起.除缓冲过程外运动员可视为质点,过渡圆弧光滑,其长度可忽略.设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.
(1)求运动落到斜面上的落点离斜面顶端的距离;
(2)求运动员在水平雪道上滑行的距离.
(1)求运动落到斜面上的落点离斜面顶端的距离;
(2)求运动员在水平雪道上滑行的距离.
▼优质解答
答案和解析
运动员飞出后做平抛运动,x=v0t
竖直方向做自由落体运动,y=
gt2
它们之间的关系:
=tanθ=
联立以上3公式,得:t=1.2s
落点x1的坐标:x1=v0t=9.6m,落点离斜面顶端的距离:s1=
=12m
(2)落点距离地面的高度:h1=(L-s1)sinθ=7.8m
接触斜面前的x轴方向分速度:v1=v0=8m/s
y轴方向分速度:vy=gt=12m/s
沿斜面的速度大小为:v斜=vxcosθ+vysinθ=13.6m/s
该运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得mgh1+
m
=μmgcosθ(L−s1)+μmgs2
解得:s2=74.8m
答:(1)运动员落到斜面上的落点离斜面顶端的距离12m;
(2)运动员在水平雪道上滑行的距离74.8m.
竖直方向做自由落体运动,y=
1 |
2 |
它们之间的关系:
y |
x |
3 |
4 |
联立以上3公式,得:t=1.2s
落点x1的坐标:x1=v0t=9.6m,落点离斜面顶端的距离:s1=
x1 |
cosθ |
(2)落点距离地面的高度:h1=(L-s1)sinθ=7.8m
接触斜面前的x轴方向分速度:v1=v0=8m/s
y轴方向分速度:vy=gt=12m/s
沿斜面的速度大小为:v斜=vxcosθ+vysinθ=13.6m/s
该运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得mgh1+
1 |
2 |
v | 2 斜 |
解得:s2=74.8m
答:(1)运动员落到斜面上的落点离斜面顶端的距离12m;
(2)运动员在水平雪道上滑行的距离74.8m.
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