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=0.8 m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1 m ,BC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=1/3g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,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AB的过程中,在竖直方向有:vy2=2gh
B点有:vyv0tan
由①②得:v0=3m/s
(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动,由牛顿第二定律可得 Nmgm
由机械能守恒得 mv02+mg[h+R(1cos53°)]=mv2
联立③④⑤解得N=2150N.
(3)运动员从AC过程有:mghmvC2-mv02
运动员从CD过程有:mgLsinmgLcosmvC2
由③⑥⑦解得:L=1.25m.

练习册系列答案
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【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

(1)组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)

A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球

(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t则重力加速度g=________(用L、n、t表示)

(3)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。

请计算出第3组实验中的T=________s,g= ________

(4)用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度g已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中ab平行,bc都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b下列分析正确的是(选填选项前的字母)。

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50

C.图线c对应的g值小于图线b对应的g

(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点OA点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度以改变摆长。实验中,当OA间细线的长度分别为时,测得相应单摆的周期为,由此可得重力加速度g=________(用表示)。

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