Question

【题目】如图甲所示，一群轮滑爱好者在U形池内练习轮滑。其中某位质量m=50kg(含装备)的爱好者自由滑行(不用力蹬地)时的运动轨迹如图甲中虚线所示，图乙为示意图。AB、CD段曲面均为半径R=6m的光滑圆弧，且与长为l=5m的粗糙水平面BC相切。他从A点以v0=4m/s的速度出发，经BCD滑到高出D点hDE=0.2m的E处返回。忽略空气阻力，取g=10m/s2。求：

(1)轮滑爱好者在水平面BC运动时所受的阻力大小；

(2)轮滑爱好者第三次到达B点前瞬间受到曲面的支持力大小；

(3)轮滑爱好者最后停止的位置离C点的距离。

Answer 1

【答案】（1）60N（2）1.4×103N（3）1.7m

【解析】(1)以A为初位置，E为末位置，由动能定理有

代入数据可得N

(2)第三次经过B点时的速度与第二次相同，以E为初态，B为末态，由动能定理有

代入数据可得m/s

到达B点前瞬间有

解得NN

(3)以A为初位置，最后停止的状态为末位置，

由动能定理有

解得在BC面上的总路程m=56.7m

由于水平面BC长5m，故此处离C位置1.7m。