高三物理解答题中等难度题
目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图。赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R = 6.5m,G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h = 1.8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m,m = 5kg,运动员质量为M,M = 45kg。
表演开始,运动员站在滑板b上。先让滑板a从A点静止下滑,t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2 = 0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到滑板a的支持力N = 742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g= 10m/s2)
(1) 滑到G点时,运动员的速度是多大?
(2) 运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?
(3) 从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?
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目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图。赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R = 6.5m,G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h = 1.8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m,m = 5kg,运动员质量为M,M = 45kg。
表演开始,运动员站在滑板b上。先让滑板a从A点静止下滑,t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2 = 0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到滑板a的支持力N = 742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g = 10m/s2)
(1) 滑到G点时,运动员的速度是多大?
(2) 运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?
(3) 从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?
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如图所示是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道。轨道AB、CD为竖直平面内可认为光滑的四分之一圆弧赛道,半径为R=1.5m,且水平轨道BC与圆弧轨道AB、CD在B、C点相切,水平轨道BC是长的水泥地面,与滑板间的动摩擦因数。质量为M的运动员(可视为质点)以初速度冲上静止在BC中点E处的滑板(可视为质点),沿着轨道运动,且在运动过程中运动员不再给自己加速。若运动员的质量M=48.0kg,滑板质量m=2.0kg,重力加速度为。求:
(1)运动员开始表演时在E的左侧,至少以多大的速度冲上滑板才能达到D点。
(2)若运动员第一次恰好能到达D点,则他第二次经过B点时对圆弧轨道B点的压力大小。
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如图所示,滑板轨道BC为竖直平面内的四分之一圆弧赛道,半径为,轨道ABC可认为是光滑的,且水平轨道AB与圆弧轨道BC在B点相切。一个质量为M的运动员(可视为质点)以初速度冲上静止在A点的滑板(可视为质点),沿着轨道运动。若运动员的质量,滑板质量,不计空气阻力,,求(计算结果保留3位有效数字);
①运动员至少以多大的初速度冲上滑板才能达到C点;
②运动员以①中速度冲上滑板,滑过圆弧形轨道B电时对轨道的压力。
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滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示,滑板运动员以某一初速度从 A 点水平离开 h=0.8m 髙的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从 B 点沿圆弧切线进人竖直光滑圆弧轨道,然后 经 C 点沿固定斜面向上运动至最高点 D。圆弧轨道的半径为 1m;B、C 为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角 θ=106°,斜面与圆弧相切于 C 点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为 μ=1/3,g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为 50 kg,可视为质点。试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度 v0;
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力;
(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离。
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