*贏得了2022年第二十四屆冬季奧林匹克運動會的舉辦權,引得越來越多的體育愛好者參加滑雪運動。如圖所示,某滑...
問題詳情:
*贏得了2022年第二十四屆冬季奧林匹克運動會的舉辦權,引得越來越多的體育愛好者參加滑雪運動。如圖所示,某滑雪場的雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成,其中傾斜雪道AB的長L=25 m,頂端高H=15 m,滑雪板與雪道間的動摩擦因數μ=0.25。滑雪愛好者每次練習時均在傾斜雪道的頂端A處以水平速度飛出,落到雪道時他靠改變姿勢進行緩衝,恰好可以使自己在落到雪道前後沿雪道方向的速度相同。不計空氣阻力影響,取重力加速度g=10m/s2。
(1)第一次滑雪愛好者水平飛出後經t1=1.5s落到雪道上的D處(圖中未標出),求水平初速度v1及A、D之間的水平位移x1。
(2)第二次該愛好者調整水平初速度,落到雪道上的E處(圖中未標出),已知A、E之間的水平位移為x2,且,求該愛好者落到雪道上的E處之後的滑行距離s。
(3)該愛好者在隨後的幾次練習中都落在雪道的AB段,他根據經驗得出如下結論:在A處水平速度越大,落到雪道前瞬時的速度越大,速度方向與雪道的夾角也越大。他的觀點是否正確,請你判斷並説明理由。
【回答】
滑雪愛好者自 A處以水平速度飛出後,可能落在AB段,也可能落在BC段。
(1)設滑雪愛好者落在雪道的水平部分 BC 段所用時間為 t0,根據平拋規律 解得
由此可知,滑雪愛好者水平飛出後經 t1=1.5s 落在雪道的傾斜部分 AB 段。
根據平拋規律 解得 A、D之間的水平位移 解得
(2)設此次愛好者水平初速度 v2,由 ,可知,由此可判斷此次滑雪愛好者水平飛出後落在雪道的水平部分 BC 段。 由平拋規律 解得
之後愛好者在水平雪道上勻減速滑行, 由動能定理有
解得該愛好者落到雪道上的 E 處之後的滑行距離 s=45 m
(3)他的觀點不正確。正確觀點是:在 A 處水平速度越大,落到雪道前瞬時速度越大,而速度方向與雪道夾角相同。
設愛好者水平初速度 由平拋規律,落到AB段均滿足
解得由此可知:越大,運動時間t越長
落到雪道前瞬時速度大小,越大,落點速度越大
速度方向與水平方向夾角為,,速度方向與無關。………4 分
知識點:未分類
題型:計算題