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跳台滑雪是一项观赏性很强的运动,如图所示,质量m=50kg的运动员(含滑板)从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度α=4m/s2匀加速自由滑下,到达助滑道末端B时速度vB=20m/s,A与B的竖直高度

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跳台滑雪是一项观赏性很强的运动,如图所示,质量m=50kg的运动员(含滑板)从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度α=4m/s2匀加速自由滑下,到达助滑道末端B时速度vB=20m/s,A与B的竖直高度差H=30m.为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧,该圆弧的半径R=12.5m,笔记空气阻力,取g=10m/s2
作业帮
(1)求滑板与AB间的动摩擦因数μ;
(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,求运动员滑到C处时允许的最大速度vC0
▼优质解答
答案和解析
(1)运动员在AB段运动的过程中,由运动学公式有:
vB2=2axAB,
代入数据解得xAB=50m,
设长直助滑道AB的倾角为θ,由几何关系有:
sinθ=0.6,cosθ=0.8,
根据牛顿第二定律得,mgsinθ-μmgcosθ=ma,
代入数据解得μ=0.25.
(2)在C处,运动员受到的压力越大,速度越大,
根据FNm-mg=m
vC02
R

代入数据解得最大速度vC0=25m/s.
答:(1)滑板与AB间的动摩擦因数为0.25;
(2)运动员滑到C处时允许的最大速度为25m/s.