【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)刺激的運(yùn)動(dòng)，深受青少年的喜歡，某次比賽中部分賽道如左下圖所示．現(xiàn)將賽道簡(jiǎn)化為如右下圖所示的模型：平臺(tái)A和平臺(tái)BC相距h＝3.2 m，粗糙水平軌道DE與光滑圓弧形軌道CD、EF相切于D、E點(diǎn)．運(yùn)動(dòng)員與滑板一起（可看作質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以速度v0水平飛出，恰好從C點(diǎn)無(wú)能量損失地沿著圓弧切線進(jìn)入CD軌道，滑過(guò)DE沖上EF軌道，然后返回，恰好到C點(diǎn)速度為零．已知人和滑板總質(zhì)量為m＝60 kg，光滑圓弧CD對(duì)應(yīng)的圓心角θ＝53°，圓弧形軌道半徑均為R＝4 m．不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6．求：

（1）運(yùn)動(dòng)員的初速度v0；

（2）運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；

（3）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)開始飛出到返回C點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能的損失量.

【答案】(1)6m/s (2)2580N (3)3000J

【解析】

(1) 運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，對(duì)速度進(jìn)行分解有：

豎直方向

聯(lián)立解得：

(2) 運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度

運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理

在D點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律

根據(jù)牛頓第三定律可知對(duì)圓弧軌道的壓力

(3)取C點(diǎn)為零勢(shì)能面，則初態(tài)機(jī)械能

返回C點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為零，所以從A點(diǎn)開始飛出到返回C點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能的損失量為3000J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在沿水平方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電小球A與B處在同一條豎直線上，其中小球B帶正電荷并被固定，小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將絕緣板C沿水平方向抽去，則(　　)

A. 小球A仍可能處于靜止?fàn)顟B(tài)

B. 小球A將可能沿軌跡1運(yùn)動(dòng)

C. 小球A將可能沿軌跡2運(yùn)動(dòng)

D. 小球A將可能沿軌跡3運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間存在平面直角坐標(biāo)系xoy，在x<0區(qū)域內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x>0區(qū)域內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第二象限內(nèi)有矩形OACD，OA=h，OD=2h。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從A點(diǎn)沿y軸正方向以某速度射入第二象限，經(jīng)t0時(shí)間后由D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，又經(jīng)一段時(shí)間射出磁場(chǎng)又回到A點(diǎn)，現(xiàn)只改變粒子自A點(diǎn)出射速度大小至v，粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)可經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，則（ ）

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 能使粒子以最短時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的初速度v=

D. 能使粒子以最短時(shí)間從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的初速度v>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是(　　)

A. 甲圖中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. 乙圖中，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用

C. 丙圖中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線相互靠近

D. 丁圖中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)。另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將b右移一小段，輕放于桌面后，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則后一種情況與前一種情況相比

A.繩OO′的張力變大

B.物塊b所受到的支持力變大

C.連接a和b的繩的張力變大

D.物塊b與桌面間的摩擦力變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距離，通以如圖所示方向的電流，其中AB固定，CD可以其中心為軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)，則CD的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）

A. 順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB

B. 順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線AB

C. 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線AB

D. 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器C通過(guò)電阻箱R與恒壓電源E連接，開關(guān)S閉合時(shí)一帶電粒子剛好靜止在水平放置的兩板中央，若使粒子向下運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是

A.斷開開關(guān)B.將板間距增大

C.將電容器的上極板水平向右平移少許D.增大電阻箱R的阻值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，按A、B、C、D四種方式在一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)分別放置一個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電量已在圖中標(biāo)出，其中正方形中心場(chǎng)強(qiáng)最大的是（ ）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下面兩問(wèn)．

研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是______

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道的末端必須保持水平

如圖是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為拋出點(diǎn)在軌跡上任取兩點(diǎn)A、B，分別測(cè)得A點(diǎn)的豎直坐標(biāo)、B點(diǎn)的豎直坐標(biāo)：，A、B兩點(diǎn)水平坐標(biāo)間的距離取，則平拋小球的初速度為______．

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