雪车比赛是2022年北京冬奥会一项惊险刺激的竞技类项目,部分赛道如图所示,半径的圆弧AOB与一倾斜直轨道BC相切于B点,直轨道与水平面间的夹角,运动员俯卧在雪车上沿轨道滑动,运动员和雪车的总质量,经过最低点O时速度,再经过B点时的速度,已知雪车与轨道之间的动摩擦因数,重力加速度,,,求:
(1)经最低点O时轨道对雪车的支持力大小;
(2)从最低点O运动到B点过程中雪车克服轨道摩擦力做的功;
(3)若雪车到达直轨道最高点C时速度刚好减为零,则BC轨道的长度为多少?(保留两位小数)
(1)经最低点O时轨道对雪车的支持力大小;
(2)从最低点O运动到B点过程中雪车克服轨道摩擦力做的功;
(3)若雪车到达直轨道最高点C时速度刚好减为零,则BC轨道的长度为多少?(保留两位小数)
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更新时间:2022-06-27 14:26:29
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【推荐1】为激发学生参与体育活动的兴趣,某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题,讨论并设计了如图所示的路面,其中是倾角为的斜面,凹圆弧和凸圆弧的半径均为,且两点处于同一高度,两点处于同一高度,整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为(未知量)的地方放置一个质量为的小球(可视为质点),让它由静止开始运动。取重力加速度,已知,。
(1)当时,求小球经过最低点时,路面受到的压力;
(2)若小球恰从点脱离路面,求小球经过点时重力的功率(结果可保留根式);
(3)若小球一定能沿路面运动到点,求的取值范围。
(1)当时,求小球经过最低点时,路面受到的压力;
(2)若小球恰从点脱离路面,求小球经过点时重力的功率(结果可保留根式);
(3)若小球一定能沿路面运动到点,求的取值范围。
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【推荐2】幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为(g为重力加速度)。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°,过B点的切线水平,滑道各处动摩擦因数相同,请分析小朋友在沿着AB下滑的过程中的超重失重情况以及在最低点B时对滑道的压力大小?
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【推荐3】北京冬奥会于2022年2月4日开幕,在2月8日的自由式滑雪女子大跳台项目中中国运动员谷爱凌获得金牌,这也是中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军。赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成,如图所示。在某次训练中,运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小m/s的速度沿着与水平方向成角的方向飞起,完成空中动作后,落在着陆坡上的E点,后沿圆弧轨道EF自由滑行通过最低点F,进入水平停止区后调整姿势匀减速滑行m后速度减为零。已知运动员着陆时的速度方向与竖直方向的夹角为,且沿圆弧轨道切线进入,经F点时运动员对地面的压力为体重(含装备)的2倍,运动员在水平停止区受到的阻力为体重(含装备)的,运动员加装备的总质量为50kg,重力加速度,,,忽略运动过程中的空气阻力。求:
(1)运动员完成空中动作的时间;
(2)运动员在圆弧轨道EF上滑行过程中损失的机械能。
(1)运动员完成空中动作的时间;
(2)运动员在圆弧轨道EF上滑行过程中损失的机械能。
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【推荐1】如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m的平台上滑行,人和滑板的总质量m=70kg。水平离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移X=3m。着地时由于机械能的损失,着地后速度变为水平方向,大小为v=4m/s,并以此速度沿水平地面滑行L=8m后停止在C点。(空气阻力忽略不计,取10m/s2)求:
(1)人与滑板离开平台时的水平初速度;
(2)着地后摩擦力做的功以及滑板与水平地面之间的动摩擦因数。
(1)人与滑板离开平台时的水平初速度;
(2)着地后摩擦力做的功以及滑板与水平地面之间的动摩擦因数。
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名校
【推荐2】低空跳伞是一种危险性很高的极限运动,通常从高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳,在极短时间内必须打开降落伞,才能保证着地安全,某跳伞运动员从高H=100 m的楼层起跳,自由下落一段时间后打开降落伞,最终以安全速度匀速落地.若降落伞视为瞬间打开,得到运动员起跳后的速度v随时间t变化的图象如图所示,已知运动员及降落伞装备的总质量m=60kg,开伞后所受阻力大小与速率成正比,即Ff=kv,g取10 m/s2,求:打开降落伞后阻力所做的功.
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