题目内容
【题目】我国将于
年举办冬奥运会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量
的运动员从长直轨道
的
处由静止开始以加速度
匀加速下滑,到达助滑道末端
时速度
,
与
的竖直高度差
.为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点
处附近是一段以
为圆心的圆弧,助滑道末端
与滑道最低点
的高度差
,运动员在
、
间运动时阻力做功
,取
.
![]()
(1)求运动员在
段下滑时受到阻力
的大小;
(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的
倍,则
点所在圆弧的半径
至少应为多大.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)运动员在
上做初速度为零的匀加速运动,设
的长度为
,斜面的倾角为
,则有:
,
根据牛顿第二定律得
,
又
,
由以上三式联立解得:
;
(2)设运动员到达
点时的速度为
,在由
到达
的过程中,由动能定理有
,
设运动员在
点所受的支持力为
,由牛顿第二定律得
,
由运动员能承受的最大压力为其所受重力的
倍,即有
,
联立解得
.
综上所述本题答案是:(1)
(2) ![]()
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