题目内容
【题目】我国将于2022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m=60kg的运动员从长直助滑道末端AB的A处由静止开始以加速度
匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度
,A与B的竖直高度差H=48m,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C处附近是一段以O为圆心的圆弧。圆弧的半径R=12.5m。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m。取![]()
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(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力
的大小。
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,求运动员在B、C间运动时克服阻力做功。
【答案】(1)144N(2)W=1530J
【解析】(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动,设AB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)设运动员在C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6倍,即有 ![]()
在由B到达C的过程中,由动能定理有![]()
整理可以得到:
,即克服阻力的功为
。
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