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如图,滑雪运动员由静止开始经过一段1/4圆弧形滑道滑行后,从弧形滑道的最低点O点水平飞出,经过3s时间落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员与滑雪板的总质量巩=50kg.不计空气阻力,求:(已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2,忽略弧形滑道的摩擦)
(1)在O点时滑雪板对滑道的压力大小;    
(2)运动员经过O点时的速度大小.
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(1)运动员在弧形轨道运动过程机械能守恒
mgR=
1
2
mv2

在最低点由牛顿第二定律得
FN-mg=
mv2
R

两式联立解得FN=3mg=1500N
由牛顿第三定律可知,滑板对轨道的压力大小为F′N=1500N
(2)运动员在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,则有
x=v0t
h=
1
2
gt2

h
x
=tan37°
三联式解得:v0=20m/s
答:(1)在O点时滑雪板对滑道的压力大小是1500N;    
(2)运动员经过O点时的速度大小是20m/s.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图.其中AB段是助滑雪道,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道,AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段光滑的圆弧(即运动员在D点和E点速度大小相等),在D、E两点分别与CD、EF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37°.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,C点与D点的距离为32.625m.运动员连同滑雪板的质量m=60kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点以10m/s的速度水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起. 除缓冲外运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离;
(2)运动员滑过D点时的速度大小;
(3)从运动员到达E点起,经3.0s正好通过减速雪道EF上的G点,求EG之间的距离.

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高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图.其中AB段是助滑雪道,倾角
α=30°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道,AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在D、E两点分别与CD、EF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37°.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=10m.A点与C点的水平距离L1=20m,C点与D点的距离为32.625m.运动员连同滑雪板的质量m=60kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起.除缓冲外运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)运动员在C点水平飞出时速度的大小;
(2)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离;
(3)运动员滑过D点时的速度大小;
(4)从运动员到达E点起,经3.0s正好通过减速雪道上的G点,求EG之间的距离.

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(2011?船营区模拟)高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图24所示的示意图.其中AB段是助滑坡,倾角a=37°;BC段是水平起跳台;CD段是着陆坡,倾角θ=30°;DE段是水平的停止区,AB段与BC段圆滑相连.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m,水平起跳台BC长s=4.0m.运动员连同滑雪板的质量m=60kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,运动员在着陆坡CD上的着陆.设运动员在起跳前不使用雪杖助滑,无初速滑下,忽略空气阻力的影响,重力加速度g取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求
(1)运动员在C点起跳时的速度大小
(2)运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离.

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高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图.其中AB段是助滑坡,倾角
=37°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆坡,倾角θ=30°,DE段是停止区,AB段与BC段通过一很小的圆弧平滑相连.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m,起跳台BC长度l=4m.滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,着陆位置在着陆坡上.设运动员在起跳前不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求
(1)运动员在C点起跳时速度的大小;
(2)运动员从C点起跳后到落到着陆坡上的时间;
(3)C点到着陆坡上着陆点的距离.

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精英家教网如图为某高台滑雪轨道部分简化示意图.其中AB段是助滑雪道,倾角为α,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道,倾角θ=37°,轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=10m.A点与C点的水平距离L1=20m,C点与D点的距离为DC=28.125m,运动员连同滑雪板的质量m=60kg.滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势自己的速度全部转化成沿着斜面方向,且无能量损失.运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)从C点水平飞出时速度的大小;
(2)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离;
(3)运动员滑过D点时的速度大小;
(4)滑雪运动员从A到D克服摩擦力做的功为多少.

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