如图,质量为m的滑雪运动员可视为质点,从离地面高为h的坡顶A处以速率v0沿直面自由滑下,滑到B点时他的速率为v,最终滑到C点停止,整个过程中他都未使用雪杖。已知B、C是水平面上的两点且间距为d,重力加速度为g。求:
(1)运动员在坡顶A处的重力势能EP(选取地面的重力势能为零);
(2)运动员在整个过程中消耗的机械能E;
(3)运动员在A、B过程中克服阻力所做的功W;
(4)运动员脚上所穿滑雪板与BC面间的动摩擦因数μ。
(1)运动员在坡顶A处的重力势能EP(选取地面的重力势能为零);
(2)运动员在整个过程中消耗的机械能E;
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更新时间:2024-02-06 19:59:57
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【推荐1】如图所示,固定在竖直面内的两个半圆形光滑轨道分别与粗糙程度均匀的水平面上A,B两点相切,A、B之间距离为2m,其中左侧半圆轨道半径为2m,右侧半圆轨道半径为0.3m。P是左侧轨道上一点,OP与竖直方向夹角θ=53°,一个质量为1kg、可当作质点的小滑块从左侧轨道P点由静止释放。已知重力加速度g取10m/s2,cos53°=0.6,求:
(1)小滑块第一次滑至圆弧轨道末端A点时所受的支持力;
(2)讨论小滑块与水平面的动摩擦因数满足怎样的条件,才能使得小滑块能够进入右侧半圆轨道且第一次在右侧半圆轨道上滑动过程中中途不脱离轨道。
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【推荐2】某司机驾驶小汽车以速度v0途经十字路口时,松开油门,小汽车在滚动摩擦作用下沿直线匀减速行驶,后又发现红灯倒计时所剩时间不多,于是狠踩刹车,车轮抱死(不转),小汽车在滑动摩擦作用下沿直线继续匀减速直至停止。已知轮胎与地面间的滑动摩擦因数为μ=0.6,小汽车滑动阶段的速度随时间变化的图象如图所示。滚动摩擦减速过程的位移与滑动摩擦减速过程的位移之比为5∶2,且两段减速过程耗时相同,滑动阶段小汽车的某个车轮在地面留下的滑痕长为3m。
(1)求刚开始踩刹车时小汽车的速度大小;
(2)设小汽车滚动摩擦减速阶段的摩擦力与压力之比为λ,求λ。
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【推荐3】如图所示,木板AB水平固定,斜面体CD固定在木板上,木板右侧与圆弧轨道BE相切,B为切点;斜面CD光滑、长L=1m,CD与AB间的夹角θ=30°,木板DB段长度l=0.1m,圆弧轨道BE的半径R=0.2m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接,甲质量M=4kg、乙质量m=1kg,开始时乙被按在木板上,甲位于斜面顶端C点,滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与CD平行;现释放乙,当甲滑至CD中点时轻绳断开,甲滑过DB后滑上BE,恰好能到达E点。已知甲从斜面滑上木板时速度大小不变,甲与木板DB间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度大小取g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)轻绳断开时甲速度的大小;
(2)甲到达斜面底端时重力的瞬时功率;
(3)从B到E过程中摩擦力对甲做的功。
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【推荐1】四.蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动,属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称。
1.蹦床运动中,在弹性网上安装一个压力传感器,利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力一时间()图像,如图所示。运动员在空中运动时可视为质点,不计空气阻力,则可求得运动员在时间内跃起的最大高度为()( )
2.如图为蹦床运动示意图。A为运动员到达的最高点,B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置,C为运动员到达的最低点。运动员自A落至C的过程中,下列说法正确的是( )
3.实际蹦床运动的开始阶段,运动员在一次次的向下和弹起中,空中到达的最大高度越来越高了。为解释这一现象,分析蹦床运动开始阶段可能发生的能量转化是_________
4.对蹦床运动进行简化,将运动员看为质量为m的小球,径直落入一端自由悬空另一端固定在地面,且劲度系数为k的轻弹簧上,如图所示。A为小球从静止下落的位置,距地面高度为H;B为小球下落过程中刚接触弹簧的位置,距地面高度为;C为小球到达的最低点。
(1)定性画出小球下落过程的图像;
(2)小李同学认为小球在C点的加速度为g,你是否同意他的观点?试说明理由;
(3)求小球下落过程中的最大动能(用字母m、g、H、k、表示)。
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A. | B. | C. | D. |
A.A至B,运动员加速运动,B至C,运动员减速运动 |
B.运动员在C点,速度为零,加速度也为零 |
C.A至C,只有重力和蹦床弹力做功,运动员机械能守恒 |
D.B至C,蹦床弹力对运动员做负功,运动员机械能减小 |
4.对蹦床运动进行简化,将运动员看为质量为m的小球,径直落入一端自由悬空另一端固定在地面,且劲度系数为k的轻弹簧上,如图所示。A为小球从静止下落的位置,距地面高度为H;B为小球下落过程中刚接触弹簧的位置,距地面高度为;C为小球到达的最低点。
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(2)小李同学认为小球在C点的加速度为g,你是否同意他的观点?试说明理由;
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【推荐2】如图所示,半径为R的粗糙半圆竖直固定轨道与水平面相切于A点.质量为m的小物体(可视为质点)在水平恒定拉力F作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,已知物体恰好能沿半圆轨道通过最高点B,已知AC之间的距离为x,物体与水平面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.试求:物体从A到B的过程中,由于摩擦产生的热量.
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【推荐3】如图所示,一粗细均匀的圆筒上端塞有一小球,筒的下端距离地面的高度为,小球质量为,筒的质量为。筒由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,即碰撞前后筒的速度大小不变;且每次碰撞过程时间极短,可认为碰撞过程中球的速度不变,整个过程中筒保持竖直方向,球始终未离开圆筒且未与地面碰撞,筒与球之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,取。求:
(1)筒第一次与地面碰撞前瞬间的速度大小;
(2)从自由下落到筒与地面第二次碰撞前瞬间,筒与球之间摩擦产生的热量;
(3)从开始到最终筒和小球静止,摩擦力对小球做的功。
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