高山滑雪是一项非常优美的运动,如图所示,运动员经过AB段加速,水平滑道BC,再飞入空中。在由AB进入BC轨

2025-05-22 15:02:23
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解:
(1)运动员从C到D做平抛运动, 在D点的速度矢量如图所示
得t=2 s
vy=gt=20 m/s
故v 0 =vy/tan 53°=15 m/s
v=vy/sin 53°=25m/s
水平位移x=v 0 t=30 m
设AB与水平方向夹角θ,从A到c由动能定理得:
mgh-μmgcosθsAB-μmgsBC=
故sAB cosθ+sBC=25 m
所以A与D点的水平距离是X=sABcosθ+sBC+x=55m
(2)圆形轨道光滑,从D到E由机械能守恒定律得mgR(1-
在E点对运动员由牛顿第二定律得N-mg=m
解得:N=2 955 N
由牛顿第三定律知,运动员对轨道的压力是2 955 N
(3)从D到F由机械能守恒定律得 mgRcos 53°
v F =19.6 m/s
运动员离开轨道后做竖直上抛运动,竖直上抛的总时间就是在空中做动作的时间,即