如图甲所示是丽水遂昌的乌溪江空中漂流,皮划艇先沿滑道下滑,之后达到较大速度离开滑道冲上江面。现简化为图乙模型,AB和DE都是长为x1=13 m、高为h=5 m的倾斜直轨道(AB轨道和DE轨道错位),BCD是半径R=3 m的水平半圆轨道,EF是长为x2=4 m的水平直轨道,各轨道平滑连接,皮划艇在各直轨道上运动时的阻力恒为重力的0.1倍,在半圆轨道上运动时的阻力恒定。现有质量m=150 kg的载人皮划艇从A点静止下滑,经过半圆轨道中点C时的速度为8 m/s,皮划艇可视为质点,g取10 m/s2,求:
(1)皮划艇运动至C点时所需的向心力及从A点运动至C点过程中损失的机械能;
(2)皮划艇在半圆轨道BC段克服阻力做的功;
(3)实际情况下,若皮划艇入水时艇身倾斜程度超过30°,皮划艇有穿入水中的危险,为保障安全,水平直轨道EF离水面的高度H最大值为多少?
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如图甲所示是丽水遂昌的乌溪江空中漂流,皮划艇先沿滑道下滑,之后达到较大速度离开滑道冲上江面。现简化为图乙模型,AB和DE都是长为x1=13 m、高为h=5 m的倾斜直轨道(AB轨道和DE轨道错位),BCD是半径R=3 m的水平半圆轨道,EF是长为x2=4 m的水平直轨道,各轨道平滑连接,皮划艇在各直轨道上运动时的阻力恒为重力的0.1倍,在半圆轨道上运动时的阻力恒定。现有质量m=150 kg的载人皮划艇从A点静止下滑,经过半圆轨道中点C时的速度为8 m/s,皮划艇可视为质点,g取10 m/s2,求:
(1)皮划艇运动至C点时所需的向心力及从A点运动至C点过程中损失的机械能;
(2)皮划艇在半圆轨道BC段克服阻力做的功;
(3)实际情况下,若皮划艇入水时艇身倾斜程度超过30°,皮划艇有穿入水中的危险,为保障安全,水平直轨道EF离水面的高度H最大值为多少?
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如图甲所示,“雪圈滑雪”是一种不受季节限制的四季游玩项目。我们可以将此情景简化为如图乙所示模型,图甲中倾斜滑道可视为斜面,且倾角θ=37°,水平滑道可视为水平面。人坐上雪圈从顶端A点由静止开始下滑,滑到斜面底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离,在C点停下来(斜坡滑道末端与水平滑道间是平滑连接的,速度大小不发生变化)。雪圈与两滑道间的动摩擦因数均为0.5,不计空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8 ,g=10m/s2)求:
(1)人和雪圈在倾斜滑道下滑时加速度a的大小;
(2)现测量A点距水平滑道高度为30m,人在水平滑道上滑行的距离x;
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在设计游乐场中“激流勇进”的斜倾斜滑道时,小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动,已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L是一定的,而高度可以调节,则
A. 滑道倾角越大,划艇下滑时间越短 B. 划艇下滑时间与倾角无关
C. 划艇下滑的最短时间为2 D. 划艇下滑的最短时间为
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在设计游乐场中“激流勇进”的斜倾斜滑道时,小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动,已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L是一定的,而高度可以调节,则
A. 滑道倾角越大,划艇下滑时间越短 B. 划艇下滑时间与倾角无关
C. 划艇下滑的最短时间为2 D. 划艇下滑的最短时间为
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跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,以一定的速度从助滑道水平末端滑出,使整个身体在空中飞行约3~5s后,落在着陆坡上,经过一段减速运动最终停在终止区。如图所示是运动员跳台滑雪的模拟过程图,设运动员及装备总质量为60kg,由静止从出发点开始自由下滑,并从助滑道末端水平飞出,着陆点与助滑道末端的竖直高度为h=60m,着陆瞬时速度的方向与水平面的夹角为60°(设助滑道光滑,不计空气阻力),则下列各项判断中错误的是
A. 运动员(含装备)着地时的动能为4.8×104J
B. 运动员在空中运动的时问为2s
C. 运动员着陆点到助滑道末端的水平距离是40m
D. 运动员离开助滑道时距离跳台出发点的竖直高度为80m
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跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,以一定的速度从助滑道水平末端滑出,使整个身体在空中飞行约3~5s后,落在着陆坡上,经过一段减速运动最终停在终止区。如图所示是运动员跳台滑雪的模拟过程图,设运动员及装备总质量为60kg,由静止从出发点开始自由下滑,并从助滑道末端水平飞出,着陆点与助滑道末端的竖直高度为h=60m,着陆瞬时速度的方向与水平面的夹角为60°(设助滑道光滑,不计空气阻力),则下列各项判断中错误的是
A. 运动员(含装备)着地时的动能为4.8×104J
B. 运动员在空中运动的时问为2s
C. 运动员着陆点到助滑道末端的水平距离是40m
D. 运动员离开助滑道时距离跳台出发点的竖直高度为80m
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跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,以一定的速度从助滑道水平末端滑出,使整个身体在空中飞行约后,落在着陆坡上,经过一段减速运动最终停在终止区,如图所示是运动员跳台滑雪的模拟过程图,设运动员及装备总质量为60kg,由静止从出发点开始自由下滑,并从助滑道末端水平飞出,着陆点与助滑道末端的竖直高度为,着陆瞬时速度的方向与水平面的夹角为设助滑道光滑,不计空气阻力,则下列各项判断中错误的是( )
A. 运动员含装备着地时的动能为
B. 运动员在空中运动的时间为
C. 运动员着陆点到助滑道末端的水平距离是
D. 运动员离开助滑道时距离跳台出发点的竖直高度为80m
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跳台滑雪简称“跳雪”。该过程中运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,在助滑道末端借助速度和弹跳,使身体跃入空中,使整个身体沿抛物线在空中飞行,在着陆坡着陆后,继续滑行至终止区停止。
该过程可用如下简化模型进行分析:质量为m=50kg的质点,沿倾角为θ=37°的倾斜轨道AB由静止开始下滑,下降高度h=30m后,速度没损失地滑上光滑水平轨道BC,再从C点水平飞出,沿水平方向飞行距离s=60m后落在倾角仍为θ的斜面CD上。全程空气阻力不计,已知sin37°=0.6, cos 37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)质点从C点飞出后在空中飞行的时间t;
(2)质点通过C点时的速度大小vC;
(3)质点与轨道AB之间的动摩察因数μ的大小.
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跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一,起源于挪威。运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助下滑速度和弹跳力,使身体跃入空中,在空中飞行约4-5秒钟后,落在山坡上。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变
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跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一,起源于挪威。运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助下滑速度和弹跳力,使身体跃入空中,在空中飞行约4-5秒钟后,落在山坡上。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变
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