综合题16.0分
理综

我国将于2022年举办奥运会,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的运动员从长直助滑道末端AB的A处由静止开始以加速度匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度,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

12.求运动员在AB段下滑时受到阻力的大小;

13.若运动员能够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。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)144 N

解析

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

=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

考查方向

动能定理的应用;牛顿第二定律.菁优网版权

解题思路

(1)运动员在AB段做初速度为零的匀加速运动,已知初.末速度和位移,可根据速度位移公式求出加速度,再由牛顿第二定律求出阻力.

易错点

对运动过程不能准确判断,从而不能正确应用公式解题.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)144 N(2)12.5 m

解析

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

mgh+W=

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

考查方向

动能定理的应用;牛顿第二定律.菁优网版权

解题思路

(2)运动员从B到C的过程,由动能定理求出到达C点的速度.在C点,由重力和轨道的支持力充当向心力,由牛顿第二定律列式,即可求解.

易错点

对运动过程不能准确判断,从而不能正确应用公式解题.