【題目】滑板運動是極限運動的鼻祖,許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來.如圖是滑板運動的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點,圓心角為60°,半徑OC與水平軌道CD垂直,水平軌道CD段粗糙且長8m.一運動員從軌道上的A點以3m/s的速度水平滑出,在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達E點時速度減為零,然后返回.已知運動員和滑板的總質(zhì)量為60kg,B、E兩點與水平面CD的豎直高度為h和H,且h=2m,H=2.8m,g取10m/s2 . 求:

(1)運動員從A運動到達B點時的速度大小vB;
(2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)μ;
(3)通過計算說明,第一次返回時,運動員能否回到B點?如能,請求出回到B點時速度的大。蝗绮荒,則最后停在何處?

【答案】
(1)解:由題意可知: …①

解得:vB=2v0=6m/s


(2)解:由B點到E點,由動能定理可得: …②

由①②帶入數(shù)據(jù)可得:μ=0.125


(3)解:運動員能到達左側(cè)的最大高度為h',從B到第一次返回左側(cè)最高處,根據(jù)動能定理有:

解得:h'=1.8m<h=2m

所以第一次返回時,運動員不能回到B點

設(shè)運動員從B點運動到停止,在CD段的總路程為S,由動能定理可得: …④

代入數(shù)據(jù)解得:S=30.4m

因為S=3SCD+6.4m,所以運動員最后停在D點左側(cè)6.4m處,或C點右側(cè)1.6m處


【解析】(1)在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC,根據(jù)幾何關(guān)系求出在B點速度;(2)由B點到E點,由動能定理列式即可求解動摩擦因數(shù);(3)運動員能到達左側(cè)的最大高度為h',從B到第一次返回左側(cè)最高處,根據(jù)動能定理求出h',再與h進行比較即可判斷.
【考點精析】本題主要考查了平拋運動和動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識點,需要掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動;應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能正確解答此題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強,兩壓強差△p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為△p= ,其中σ=0.070N/m.現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升,已知大氣壓強p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3 , 重力加速度大小g=10m/s2
①求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強差;
②忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖,其中A是大齒輪邊緣上的一點,B是小齒輪邊緣上的一點,C是后輪邊緣上的一點,在腳踏板的帶動下自行車向前運動,下列說法正確的是( )

A.A點與B點的線速度大小相等
B.A點與B點的角速度大小相等
C.B點與C點的線速度大小相等
D.B點與C點的角速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A,B分別與電源的兩極a、b連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。則( )

A.a為電源正極,到達A板的為α射線
B.a為電源正極,到達A板的為β射線
C.a為電源負(fù)極,到達A板的為α射線
D.a為電源負(fù)極,到達A板的為β射線

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖A.所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸,被探測器接收,當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時,通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn),當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r,每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈。若某段時間 內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖B.所示,則該時間段內(nèi)風(fēng)輪葉片( )

A.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為
B.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為
C.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為
D.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始釋放,經(jīng)M、N板間的電場加速后,從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中,該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L , 如圖所示.已知M、N兩板間的電壓為U , 粒子的重力不計.求:勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于機械振動和機械波下列說法正確的是(  )

A.有機械振動就有機械波

B.在同一介質(zhì)中波的傳播速度與振源的振動速度相同

C.一列波由空氣傳入水中頻率不變

D.振源一旦停止振動,則機械波將立即停止傳播

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為v , 若加一個垂直紙面向外的勻強磁場,并保證滑塊能滑至底端,則它滑至底端時的速率與未加磁場時相比(  )

A.變大
B.變小
C.不變
D.條件不足,無法判斷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由于通訊和廣播等方面的需要,許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星,這些衛(wèi)星的( )
A.質(zhì)量可以不同
B.軌道半徑可以不同
C.軌道平面可以不同
D.速率可以不同

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案