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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...

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的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速下滑,到达助滑道末端B时速度vB=24m/s,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,助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=﹣1530J,取g=10m/s2

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;

(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大.

 

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小是144N; (2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为12.5m. 【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x,斜面的倾角为α,则有vB2=2ax 根据牛顿第二定律得 mgsinα-Ff=ma 又 sinα= 由以上三式联立解得 Ff=144N (2)设运动员到达C点时的速度为vC,在由B到达C的过程中,由动能定理有    设运动员在C点所受的支持力为FN,由牛顿第二定律得 FN-mg=m 由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,即有 FN=6mg 联立解得 R=12.5m
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考点分析:
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在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.8m一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m.空气阻力不计,g取10m/s2,求:

(1)小滑块离开轨道时的速度大小;

(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;

(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功.

 

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2007年10月24日,我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射.“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h做匀速圆周运动的周期为T.已知月球半径为R,引力常量为G.求:

(1)月球的质量M

(2)月球表面的重力加速度g

(3)月球的密度ρ

 

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在“研究平抛运动”实验中:

(1)下列说法正确的是_____

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E.为了比较准确地描出小球的运动轨迹,应用一条曲线把所有的点连接起来

(2)某同学在实验时,忘记记下斜槽末端的位置,图中的O点为小球运动一段时间后的位置,他便以O点为坐标原点,建立水平方向和竖直方向的坐标轴,得到如图所示的图象,则小球平抛的初速度大小为_____m/s,小球从开始平抛到运动到O点所用的时间为_____s.(g=10m/s2

 

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在“验证机械能守恒定律”实验中:

(1)下列测量工具中必需的是_____

A.天平    B.弹簧测力计    C.刻度尺    D.秒表

(2)如图是实验中得到的一条纸带.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,纸带上所打第一个点O与相邻第二个点之间的距离接近2mmABCD是连续打出的四个点,它们到O点的距离分别为OA=69.31cmOB=76.80cmOC=84.67cmOD=92.93cm.则由以上数据可知,重物从打O点运动到打C点的过程中,重物重力势能的减小量等_____J,动能的增加量等于_____J.(结果都保留两位有效数字)

 

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小船在静水中的速度是4m/s,河水均匀流动,流速是3m/s,河宽100m,小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直,则渡河时间是_____s,小船到达对岸时向下游偏移的泣移是_____m.

 

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