(2013•崇明县二模)如图为某高台滑雪轨道部分简化示意图.其中AB段是助滑雪道,倾角为α,BC段是水平起跳台,CD段是

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  • 解题思路:(1)把运动员连同滑雪板看成一个质点,从A运动到C的过程中运用动能定理即可求出到达C点速度;

    (2)运动员从C点水平飞出后做平抛运动,最后落在CD上,竖直方向的位移和水平方向位移比是个定值,根据平抛运动的规律即可解题;

    (3)先求解运动到着陆雪道的初速度,然后再根据牛顿第二定律求解加速度,并根据运动学公式求解末速度;

    (4)对A到D整个过程运用动能定理列式求解.

    (1)滑雪运动员从A到C的过程中,由动能定理得:

    mgh-μmgL=[1/2]mvc2-0

    解得vc=10m/s

    (2)滑雪运动员从C水平飞出落到着陆雪道过程中做平抛运动,

    x=vct…①

    y=[1/2]gt2…②

    tgθ=[y/x]…③

    得t=1.5s,x=15m;

    着陆点位置与C点的距离s=[x/cosθ]

    解得s=18.75m;

    着陆位置到D点的距离s’=DC-S=9.375m

    (3)滑雪运动员在着陆雪道上做匀加速直线运动

    初速度为v0=

    v2c+(gt)2=

    325

    根据牛顿第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma1

    解得a1=4m/s2

    运动到D点的速度设为vD,根据运动学公式,有vD2-v02=2a1s’

    解得vD=20m/s

    (4)从A点到D点动能定理mg(h+CDsinθ)−Wf=

    1

    2m

    v2D−0

    Wf=4125J

    答:(1)从C点水平飞出时速度的大小为10m/s;

    (2)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置到C点的距离为18.75m;

    (3)运动员滑过D点时的速度大小为20m/s;

    (4)滑雪运动员从A到D克服摩擦力做的功为为4125J.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;平抛运动.

    考点点评: 本题关键明确运动员的运动性质,然后分段运用平抛运动规律、牛顿第二定律、动能定理、运动学公式列式求解.

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