题目内容
【题目】如图所示是一次娱乐节目中的一个游戏示意图,游戏装置中有一个光滑圆弧形轨道,高为h,固定在水平地面上,它的左端切线沿水平方向,左端与竖直墙面间的距离为x。竖直墙高为H,滑板运动员可从墙面的顶部沿水平方向飞到地面上。游戏规则是让一滑块从弧形轨道的最高点由静止滑下,当它滑到轨道底端时,滑板运动员立即以某一初速度水平飞出,当滑块在水平面上停止运动时,运动员恰好落地,并将滑块捡起就算获胜。已知重力加速度为g。(不计滑板的长度,运动员看做质点)求:
(1)滑块在圆弧形轨道底端的速度;
(2)滑块与地面间的动摩擦因数;
(3)滑板运动员要想获胜,他飞出时的初速度多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)滑块下滑到斜面底端过程中,据动能定理
解得: ;
(2)滑块减速到零的时间与人做平抛运动的时间相同,据H=gt2
解得:,
物块在地面上滑行时,据牛顿第二定律μmg=ma,
据运动学公式,
联立解得:;
(3)当滑块在水平面上停止运动时,运动员恰好落地,故,
解得: ;
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