题目内容
(10分)滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱.如图是滑板运动的轨道,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7m的水平轨道.一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零.已知运动员的质量50kg,h=1.4m,H=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦.(g=10m/s2)求:
(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少?
(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数.
(3)运动员最后停在BC轨道上距B为多少米处?
(10分)
解:(1)以水平轨道为零势能面,从A到B的过程,根据机械能守恒定律,有
代入数据,解得 vB=8m/s ………………………………………(2分)
从C到Q的过程中,有
代入数据,解得 vC=6m/s ………………………………………(2分)
(2)在B至C过程中,由动能定理有
代入数据,解得 μ=0.2 ………………………………………(2分)
(3)由能量守恒知,机械能的减少量等于因滑动摩擦而产生的内能,则有
代入数据,解得 s总=16m ………………………………………(2分)
故运动员最后停在距B点2m的地方 …………………………(2分)
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