（12分） 滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受。如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37º，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點為圓心，其正上方的d點為圓弧的最高點，滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg，運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8。除下述問(2)中運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點。

（1）運動員從bc段緊靠b處無初速滑下，求Nd的大��；

（2）運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結(jié)論。

 

【答案】

(1) 360N   (2) 不會

【解析】

試題分析：

(1)從開始滑下至d點，有機械能守恒定律得

Mg(H-R)=mv2/2

Mg-Nd=mv2/R

解得Nd=mg(3-2H/R)=360N

(2)當(dāng)以從b點水平滑出時，運動員做平拋運動落在Q點，如圖所示。設(shè)bQ=s1，則

④

⑤

由④⑤得⑥

 ⑦

在Q點緩沖后

⑧

從   ⑨

運動員恰好從d點滑離軌道應(yīng)滿足：    ⑩

由⑨⑩代入數(shù)據(jù)解得：   即

可見滑板運動員不會從圓弧最高點d滑離軌道。

考點：本題考查機械能守恒定律、牛頓第二定律、平拋運動規(guī)律、動能定理的應(yīng)用。

 

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?福建模擬）滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作，給人以美的享受．如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=370，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，0點為圓心，其正上方的d點為圓弧的最高點．滑板及運動員的總質(zhì)量m=60kg，運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示．忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin 37°=0.6，eos 37°=0.8．除下述問題（3）中運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點．
（1）若運動員從bc 段緊靠b處無初速度滑下，求Nd的大�。�
（2）運動員逐漸減小從bc上無初速度下滑時距水平地面的高度h，請在圖乙的坐標(biāo)系中作出Nd-h圖象（只根據(jù)作出的圖象評分，不要求寫出計算過程和作圖依據(jù)）．
（3）運動員改為從b點以v0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他沿斜面方向繼續(xù)滑行，則他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，具有很強的觀賞性．如圖所示，abcdef為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道，其中bc段水平，ab、de和ef段均為傾角θ=37°的斜直軌道，軌道間均用小圓弧平滑相連（小圓弧的長度可忽略）．已知H1=5m，L=15m，H2=1.25m，H3=12.75m，設(shè)滑板與軌道之間的摩擦力為它們間壓力的k倍（k=0.25），運動員連同滑板的總質(zhì)量m=60kg．運動員從a點由靜止開始下滑從c點水平飛出，在de上著陸后，經(jīng)短暫的緩沖動作后保留沿斜面方向的分速度下滑，接著在def軌道上來回滑行，除緩沖外運動員連同滑板可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）運動員從c點水平飛出時的速度大小vc；
（2）運動員在de上著陸時，沿斜面方向的分速度大小v0；
（3）設(shè)運動員第一次和第四次滑上ef軌道時上升的最大高度分別為h1和h4，則h1：h4等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受．如圖所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37°，bc段與和cd段之間由長度不計的小圓弧銜接，滑板及運動員在轉(zhuǎn)彎處c無機械能損失．de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點為圓心，其正上方的d點為圓弧的最高點，滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．運動員從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，除運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點．則他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受．如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37°，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點為圓心，其正上方的d點為圓弧的最高點，滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg，運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．除下述問（2）中運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點．
（1）運動員從bc段緊靠b處無初速滑下，求Nd的大小；
（2）運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受。如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，o點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點，滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg，運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取。除下述問(3)中運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點。

(1)運動員從bc段緊靠b處無初速滑下，求Nd的大�。�

 (2)運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論

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