在2010年温哥华冬季奥运会中滑雪比赛惊险刺激,倾角θ=37°的雪道长L=50m,高h=30m,下端经过一小段圆弧过渡后

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  • 解题思路:(1)根据位移方向列方程,得到时间t,再计算射程和下降的高度,最后合成合位移S;(2)根据速度的合成与分解的平行四边形定则,结合几何关系得到运动员沿斜面方向的速度;(3)对加速过程运用牛顿第二定律和速度位移公式列式,再对运动员在水平面上的运动运用动能定理列式,最后连列方程组求解.

    (1)运动员落在斜面上的P点:tanθ=

    1

    2gt2

    v0t

    带入数据得t=1.5s

    水平距离x=v0t OP间距S=[x/cosθ]

    带入数据得 S=18.75m

    运动员落在倾斜雪道上时与飞出点间的距离为18.75m.

    (2)落到P点有:vy=gt v=v0sinθ

    带入数据得 v=17m/s

    即运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小为17m/s.

    (3)运动员在斜面上的加速度 a=g•sinθ-μmg•cosθ

    运动员在斜面末端速度

    v2t=

    v2斜+2a(L−S)

    运动员在在水平雪道上滑行的距离有:-μmgLs=0-[1/2m

    v2t]

    代入数据得 μ=0.5

    即滑雪板与雪道间的动摩擦因数为0.5.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;平抛运动.

    考点点评: 本题关键将平抛运动过程沿水平和竖直方向正交分解,根据合位移方向列式求出平抛运动的时间,然后对加速过程和减速过程运用动能定理、运动学公式列式联立求解.

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