如图所示，是某跳台滑雪的雪道示意简化图，高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后...

如图所示，是某跳台滑雪的雪道示意简化图，高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后，从圆弧所在圆的最低点O水平飞出，圆弧半径R=10m．一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为50kg，从圆弧轨道上距O点竖直高度为3R/5处静止下滑，经过圆弧上的O点时受到的支持力大小为1000N，飞出后经时间t=2s着陆在雪道上的A点．忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）运动员离开O点时速度的大小；
（2）圆弧轨道的摩擦力对运动员所做的功；
（3）运动员落到雪道上A点时速度的大小．

（1）运动员在O点支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出运动员在O点的速度大小．（2）对圆弧段运用动能定理，求出摩擦力对运动员做功的大小．（3）根据平抛运动的规律求出运动员落到雪道上A点的速度大小．【解析】（1）根据牛顿第二定律得，N-mg=m，代入数据得，1000-500=50× 解得v=10m/s．（2）根据动能定理得，mg 代入数据解得，Wf=-500J．（3）运动员落到A点时，竖直方向上的速度vy=gt=20m/s 则．答：（1）运动员离开O点时速度的大小为10m/s．（2）圆弧轨道的摩擦力对运动员所做的功为-500J．（3）运动员落到雪道上A点时速度的大小为22.36m/s．

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考点分析：

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设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kSv²（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r，球的体积为 manfen5.com 满分网

πr³，设雨点的密度为ρ，求：（1）每个雨点最终的运动速度v_m（用ρ、r、g、k表示）；（2）雨点的速度达到 manfen5.com 满分网

v_m时，雨点的加速度a为多大（用g表示）？

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（1）图1是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一部分．打点频率为50Hz，图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40cm和0.84cm，①那么小车的加速度大小是 m/s²，方向与小车运动的方向相．
②若当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图2所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．
①实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据 manfen5.com 满分网

计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）
、．
②另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，则如图3，下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化．
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