如图所示是某游乐场新建的水上娱乐项目。在运营前需要通过真实场景模拟来确定其安全性。质量为120kg的皮划艇载着质量为60kg的乘客模型,以一定速度冲上倾角为θ=37°,长度LAB=8m的长直轨道AB;皮划艇恰好能到达B点。设皮划艇能保持速率不变通过B点到达下滑轨道BC上。皮划艇到达C点后,进入半径R=5m的圆弧涉水轨道CDE,其中C与E等高,D为最低点。已知轨道AB、AC的动摩擦因素μ=0.5,涉水轨道因为阻力减小,可以视为光滑轨道,不计其他阻力,皮划艇和乘客模型可看做质点。求:
(1)求皮划艇在A点的动能大小。
(2)求划水艇经过CDE轨道最低点D时,轨道受到的压力大小。
(3)已知涉水轨道能承受的最大压力为13140N。求划水艇冲上A点的速度大小范围。
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如图所示是某游乐场新建的水上娱乐项目。在运营前需要通过真实场景模拟来确定其安全性。质量为120kg的皮划艇载着质量为60kg的乘客模型,以一定速度冲上倾角为θ=37°,长度LAB=8m的长直轨道AB;皮划艇恰好能到达B点。设皮划艇能保持速率不变通过B点到达下滑轨道BC上。皮划艇到达C点后,进入半径R=5m的圆弧涉水轨道CDE,其中C与E等高,D为最低点。已知轨道AB、AC的动摩擦因素μ=0.5,涉水轨道因为阻力减小,可以视为光滑轨道,不计其他阻力,皮划艇和乘客模型可看做质点。求:
(1)求皮划艇在A点的动能大小。
(2)求划水艇经过CDE轨道最低点D时,轨道受到的压力大小。
(3)已知涉水轨道能承受的最大压力为13140N。求划水艇冲上A点的速度大小范围。
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(10分)某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛.如图所示,质量m=60kg的参赛者(可视为质点),在河岸上A点双手紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=5.0m处的D点固定着一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内,若参赛者双手抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,此后恰能落在救生圈内。(sin37°=0.6,cos37°=0.8, g=10m/s2)
(1)求参赛者经过B点时速度的大小v;
(2)求参赛者从台阶上A点跃出时的动能EK;
(3)若手与绳之间的动摩擦因数为0.6,参赛者要顺利完成比赛,则每只手对绳的最大握力不得小于多少?(设最大静摩擦等于滑动摩擦力)
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(10分)某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛.如图所示,质量m=60kg的参赛者(可视为质点),在河岸上A点双手紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=5.0m处的D点固定着一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内,若参赛者双手抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,此后恰能落在救生圈内。(sin37°=0.6,cos37°=0.8, g=10m/s2)
(1)求参赛者经过B点时速度的大小v;
(2)求参赛者从台阶上A点跃出时的动能EK;
(3)若手与绳之间的动摩擦因数为0.6,参赛者要顺利完成比赛,则每只手对绳的最大握力不得小于多少?(设最大静摩擦等于滑动摩擦力)
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如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机到达高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为m=100kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.5,斜坡的倾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,船进入水平水槽后继续滑行25 m后停止,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度大小;
(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;
(3)它在斜坡上滑下的距离为多少?
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一个士兵,坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120kg,这个士兵用自动枪在2s时间内沿水平方向射出10发子弹,每颗子弹质量10g,子弹离开枪口时相对地面的速度都是800m/s,射击前皮划艇是静止的。
(1)皮划艇的速度是多大?
(2)击时枪所受到的平均反冲作用力有多大?
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一个士兵,坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120kg,这个士兵用自动枪在2s时间内沿水平方向射出10发子弹,每颗子弹质量10g,子弹离开枪口时相对地面的速度都是800m/s,射击前皮划艇是静止的。
(1)皮划艇的速度是多大?
(2)击时枪所受到的平均反冲作用力有多大?
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苏州市金鸡湖畔的水上摩天轮,直径为120m,架设60个轿厢,可同时容纳360个人观光,堪称世界上最大的水上摩天轮,如图所示,一质量为50kg的游客乘摩天轮匀速旋转一圈所用时间为25min,g取10m/s2,求:(计算结果请保留一位有效数字 )
(1)摩天轮旋转的角速度大小;
(2)从最低点到最高点,该游客重力势能的增加量;
(3)该游客所受的向心力大小.
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