山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動.一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成,BC圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AC豎直高度差hl=9.8m,豎直臺階CD高度差為h2=5m,臺階底端與傾角為37°斜坡DE相連.運(yùn)動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求:
(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度大。
(2)運(yùn)動員在空中飛行的時間?
分析:(1)運(yùn)動員從A→C的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,則可求出運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度大。
(2)通過C點(diǎn)后飛落到DE上的過程做平拋運(yùn)動,運(yùn)用運(yùn)動的分解法分別得到水平位移與豎直位移與時間的關(guān)系,由幾何知識得到兩個位移之間的關(guān)系,聯(lián)立求解時間.
解答:解(1)A→C對運(yùn)動員,由機(jī)械能守恒定律得:
     mghl=
1
2
mvC2     解得:vC=14m/s    
(3)運(yùn)動員從C處平拋飛出,由平拋運(yùn)動的規(guī)律得:
   水平方向:x=vCt
   豎直方向:y=
1
2
gt2

又由幾何關(guān)系得:tan37°=
y-h2
x

解得:t=2.5s,(t=-0.4s舍去)
答:
(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為14m/s.
(2)運(yùn)動員在空中飛行的時間為2.5s.
點(diǎn)評:本題涉及兩個運(yùn)動過程,采用程序法分析和處理,是機(jī)械能守恒與平拋運(yùn)動的綜合應(yīng)用,常規(guī)題,難度適中.
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(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度大小;
(2)運(yùn)動員經(jīng)過C點(diǎn)時軌道受到的壓力大。
(3)運(yùn)動員在空中飛行的時間.

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(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度υC大小;
(2)運(yùn)動員經(jīng)過C點(diǎn)時軌道受到的壓力N的大。
(3)運(yùn)動員在空中飛行的時間t.

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精英家教網(wǎng)山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動.一滑雪坡由AB和BC組成,AB為斜坡,BC是半徑為R=5m的圓弧,圓弧與斜面相切于B點(diǎn),與水平面相切于C點(diǎn),如圖所示.AC豎直高度差h1=9.8m,豎直臺階CD高度差為h2=5m.運(yùn)動員連同滑雪裝備的總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下,通過C點(diǎn)后飛落到水平地面DE上.不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,取g=10m/s2.求:
(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)的速度vc的大。
(2)運(yùn)動員剛到C點(diǎn)時軌道的對他的支持力大;
(3)運(yùn)動員在水平地面上落地點(diǎn)到D點(diǎn)的距離.

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(1)運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)所受的支持力的大。
(2)運(yùn)動員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時的速度大小及距地面的高度;
(3)強(qiáng)風(fēng)對運(yùn)動員所做的功為多大?

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