题目内容
(12分)在冬天,高为h=1.25m的平台上,覆盖了一层冰,一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去,如图所示,当他滑离平台即将着地时的瞬间,其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°,取重力加速度g=10m/s2。求:
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(1)滑雪者从平台边缘离开瞬间的速度v2为多大;
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大;
(3)若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05,则滑雪者的初速度v1是多大?
【答案】
(1)v2=5m/s(2)2.5m(3)7m/s
【解析】(1)把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v2、vy两个分量
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由
…………(1分)
解t=0.5s …………(1分)
则 vy=gt=5m/s …………(1分)
又依题可知着地时速度与水平方向成450角,说明v2=vy……(1分)
解得 v2=5m/s ………… (1分)
(2)着地点到平台边缘的水平距离:x= v2t=2.5m ………… (3分)
(3)滑雪者在平台上滑动时,受到滑动摩擦力作用而减速运动,由动能定理得
………… (2分)
解得:v1=7m/s …………(2分)
即滑雪者的初速度v1为7m/s
滑雪爱好者做平抛运动,根据平抛运动特点,由高度求得运动时间,由水平方向匀速直线运动求得初速度,滑雪爱好者在平台上运动时由动能定理可求得初速度
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