山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動.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.運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落到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)運動員到達(dá)C點的速度大?
(2)運動員在空中飛行的時間?
分析:(1)運動員從A→C的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,則可求出運動員到達(dá)C點的速度大。
(2)通過C點后飛落到DE上的過程做平拋運動,運用運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對運動員,由機(jī)械能守恒定律得:
     mghl=
1
2
mvC2     解得:vC=14m/s    
(3)運動員從C處平拋飛出,由平拋運動的規(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)運動員到達(dá)C點的速度大小為14m/s.
(2)運動員在空中飛行的時間為2.5s.
點評:本題涉及兩個運動過程,采用程序法分析和處理,是機(jī)械能守恒與平拋運動的綜合應(yīng)用,常規(guī)題,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
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(1)運動員到達(dá)C點的速度大;
(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大;
(3)運動員在空中飛行的時間.

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(2013?閔行區(qū)二模)山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動.一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角θ=37°的斜坡,BC是半徑R=5m的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差h1=8.8m,豎直臺階CD高度差h2=5m,臺階底端與傾角θ=37°斜坡DE相連.運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量m=80kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落到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)運動員到達(dá)C點的速度υC大;
(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力N的大小;
(3)運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體育運動.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,與水平面相切于C點,如圖所示.AC豎直高度差h1=9.8m,豎直臺階CD高度差為h2=5m.運動員連同滑雪裝備的總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下,通過C點后飛落到水平地面DE上.不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,取g=10m/s2.求:
(1)運動員到達(dá)C點的速度vc的大;
(2)運動員剛到C點時軌道的對他的支持力大;
(3)運動員在水平地面上落地點到D點的距離.

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山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動.一滑雪道ABC的底部是一段半徑為R的圓弧,圓弧的末端C的切線沿水平方向,C點到地面之間是一懸崖峭壁,如圖所示.已知AC間的高度差為h,運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為m,開始時運動員從A點由靜止下
滑,滑到C點后被水平拋出,當(dāng)拋出時間為t時,迎面遭遇一股強(qiáng)風(fēng),最終運動員落到了與起點A高差為H的水平雪地上,落地時速度大小為v,不計遭遇強(qiáng)風(fēng)前的空氣阻力和雪道的摩擦阻力,重力加速度為g.求:
(1)運動員到達(dá)C點所受的支持力的大;
(2)運動員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時的速度大小及距地面的高度;
(3)強(qiáng)風(fēng)對運動員所做的功為多大?

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