题目内容
如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图.整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接.运动员从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上.已知从B点到D点运动员的速度大小不变.(g取10m/s2 )求:(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度
(3)若运动员的质量为60kg,他下滑到B点的速度大小为v1=20
【答案】分析:(1)运动员从B点开始做的是平抛运动,根据人在水平方向上的运动可以求得平抛的初速度的大小,即为在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)人在下滑的过程中,根据机械能守恒可以用求得下滑时的高度的大小;
(3)根据动能定理可以求得过程中人克服阻力所做的功.
解答:解:(1)已知从B点到D点运动员的速度大小不变.
运动员从D点飞出时的速度
v=
=30m/s
依题意,下滑到B点的速度大小是30 m/s
(2)下滑过程中机械能守恒,有
mgh=
mv2
下降的高度 h=
=45m
(3)由动能定理,有
mgh-Wf=
mv12
运动员克服阻力做功为:Wf=mgh-
mv12=3000 J
答:(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小是30m/s;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度是45m
(3)若运动员的质量为60kg,他下滑到B点的速度大小为v1=20
m/s,他在AB段滑行过程克服阻力做了3000 J 功.
点评:物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.
(2)人在下滑的过程中,根据机械能守恒可以用求得下滑时的高度的大小;
(3)根据动能定理可以求得过程中人克服阻力所做的功.
解答:解:(1)已知从B点到D点运动员的速度大小不变.
运动员从D点飞出时的速度
v=
依题意,下滑到B点的速度大小是30 m/s
(2)下滑过程中机械能守恒,有
mgh=
下降的高度 h=
(3)由动能定理,有
mgh-Wf=
运动员克服阻力做功为:Wf=mgh-
答:(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小是30m/s;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度是45m
(3)若运动员的质量为60kg,他下滑到B点的速度大小为v1=20
点评:物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.
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