(8分)山地滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng),一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,BC是半徑為R=5 m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h=8.8 m,運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg,從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大小;
(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小.
(1)14 m/s (2)3936 N
(1)由A→C過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)能定理
得:mg(h+ΔR)=mv2
又ΔR=R(1-cos37°),
可解得:v=14 m/s.
(2)在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:
FC-mg=m
解得:FC=3936 N.
由牛頓第三定律知,運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3936 N.
本題考查重力做功的計(jì)算,重力是保守力,重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初末位置的高度差有關(guān),在C點(diǎn)合力提供向心力,在由A到C的過(guò)程中,應(yīng)用動(dòng)能定理,重力做功等于動(dòng)能的變化量,在C點(diǎn)由支持力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律可求得支持力大小
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上,穿過(guò)一個(gè)絕緣小球,小球質(zhì)量為m,帶電量為q,整個(gè)裝置置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.今將小球從與環(huán)心O在同一水平線(xiàn)上的A點(diǎn)由靜止釋放,它剛能順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)D,而速度為零,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多大?小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)環(huán)的壓力為多大? 若欲使此小球從與環(huán)心O在同一水平線(xiàn)上的A點(diǎn)開(kāi)始繞環(huán)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則小球的初動(dòng)能至少為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖2所示,半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上,場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上,可沿環(huán)作無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng),若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí),速度vA的方向恰與電場(chǎng)垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)力的作用,試計(jì)算:

(1)小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的位置(半徑與豎直方向成的角度θ用字母表示)
(2) 速度vA的大小;
(3)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的B點(diǎn)時(shí),對(duì)環(huán)在水平方向的作用力。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

豎直平面內(nèi),一帶正電的小球,系于長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕線(xiàn)一端,線(xiàn)的另一端固定為O點(diǎn),它們處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)的方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)的大小為E. 已知電場(chǎng)對(duì)小球的作用力的大小等于小球的重力. 現(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處,使輕線(xiàn)伸直,并與場(chǎng)強(qiáng)方向平行,然后由靜止釋放小球.已知小球在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的瞬間,因受線(xiàn)的拉力作用,其速度的豎直速度突變?yōu)榱,水平分量沒(méi)有變化,(不計(jì)空氣阻力)則小球到達(dá)與P1點(diǎn)等高的P2時(shí)線(xiàn)上張力T為多少(   )
A.mgB.3mg
C.4mgD.5mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有兩個(gè)光滑固定斜面AB和BC,A、C兩點(diǎn)在同一水平面上,斜面BC比AB長(zhǎng)(如圖甲所示),下面四個(gè)圖中(如圖乙)正確表示滑塊速率隨時(shí)間t變化規(guī)律的是:(  。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右的拉力作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),4s時(shí)停下,其速度—時(shí)間圖象如圖所示,若物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,則下列判斷正確的是(  )
A.全過(guò)程拉力做的功等于零
B.全過(guò)程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功
C.從t = 1s到t = 3s這段時(shí)間內(nèi)拉力不做功
D.從t = 1s到t = 3s這段時(shí)間內(nèi)拉力的功率保持不變,該功率為整個(gè)過(guò)程的最大值

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體從距離地面h高處由靜止開(kāi)始加速下落,其加速度大小為g。在物體下落過(guò)程中
A.物體的動(dòng)能增加了mghB.物體的重力勢(shì)能減少了mgh
C.物體的機(jī)械能減少了mghD.物體的機(jī)械能保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為5.0×103 kg的汽車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛,當(dāng)速度達(dá)到一定值后,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)滑行.速度圖象如圖所示,則在汽車(chē)行駛的整個(gè)過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)做功為________,汽車(chē)克服摩擦力做功為________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是(  )
A.砸釘子時(shí)不用橡皮錘,只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕
B.跳高時(shí)在沙坑里填沙,是為了減小沖量
C.在推車(chē)時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零
D.動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力的作用,兩個(gè)物體將同時(shí)停下來(lái)

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