题目内容
【题目】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。
【答案】(1)3m/s;(2)2150N;(3)1.25m.
【解析】
(1)运动员离开平台后从A至B的过程中,在竖直方向有:vy2=2gh ①
在B点有:vy=v0tan ②
由①②得:v0=3m/s ③
(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动,由牛顿第二定律可得 Nmg=m④
由机械能守恒得 mv02+mg[h+R(1cos53°)]=mv2⑤
联立③④⑤解得N=2150N.
(3)运动员从A至C过程有:mgh=mvC2-mv02 ⑥
运动员从C至D过程有:mgLsin+μmgLcos=mvC2 ⑦
由③⑥⑦解得:L=1.25m.
【题目】(1)在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中,以下说法正确的是 .
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度 |
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 |
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 |
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 |
(2)某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出簧伸长后的长度L,把L﹣L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中所示图象的 .