【題目】滑板運(yùn)動是一項刺激運(yùn)動項目，深受青少年喜歡，某次比賽部分賽道如圖甲所示，現(xiàn)將賽道簡化為如圖乙所示的模型：粗糙傾斜軌道AB與光滑圓弧形軌道相切于B點(diǎn)，粗糙水平軌道CD與光滑圓弧形軌道BC、DE相切于C、D點(diǎn)。運(yùn)動員與滑板一起（可看作質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)靜止開始滑下，經(jīng)軌道BC、CD滑到E點(diǎn)時速度恰好為零，然后返回。己知人和滑板總質(zhì)量為m=60kg，傾斜軌道AB長L=5m，與水平面的夾角θ=53°，滑板與AB的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2，水平軌道CD長S=6m，圓弧形軌道半徑均為R=4m，不計空氣阻力，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）。求：

(1)運(yùn)動員第一次滑到C點(diǎn)時對軌道的壓力大��；

(2)滑板與水平軌道CD的動摩擦因數(shù)；

(3)運(yùn)動員從A點(diǎn)開始下滑到第一次回到AB軌道速度為零的過程損失的機(jī)械能。

【答案】(1)2100N；(2)；(3)1670J。

【解析】

(1)運(yùn)動員從A到C的過程由動能定理得：

mgLsin53°+mgR（1-cos53°）-μ1mgcos53°L=mvc2

代入數(shù)據(jù)解得

vc=10m/s

在C點(diǎn)有

解得

FN=2100N

有牛頓第三定律可知，運(yùn)動員第一次滑到C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為2100N
(2)由(1)問可得：vc=10m/s，運(yùn)動員從C到E的過程由動能定理得

-μ2mgS-mgR=0-mvC2

解得

μ2=

(3)運(yùn)動員從E點(diǎn)到回到AB最高點(diǎn)過程由動能定理

mgRcos53°-μ2mgS-mgxsin53°-μ1mgxcos53°=0

解得

損失的機(jī)械能

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m2＝0．20 kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0．25kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動摩擦因數(shù)μ＝0．4，小車靜止在光滑的水平軌道上．現(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0．05kg的子彈以水平速度v0＝12 m/s射中小車左端，并留在車中．子彈與車相互作用時間很短．若使小物體不從車頂上滑落，g取10 m/s2．求：

（1）最后小物體與小車的共同速度為多少？（2）小車的最小長度應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】折線ABCD和曲線OE分別為甲、乙物體沿同一直線運(yùn)動的位移和時間圖象如圖所示。t 2s時,圖像相交于C點(diǎn),下列說法正確的是( )

A. 兩個物體同時、同地、同向出發(fā)

B. 2 4s內(nèi),甲做減速運(yùn)動,乙做加速運(yùn)動

C. 2s末,甲、乙速度相等

D. 第3s內(nèi),甲、乙運(yùn)動方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m =0.05吻的小球兒另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L= 0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示水平距離s=2m，動摩擦因數(shù)為μ=0.25.現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m=0.05kg，從斜面上高度h=5m處滑下，與 小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時不損失機(jī)械能.若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，（g取10m/s2，結(jié)果用根號表示），試問：

（1）求滑塊B與小球第一次碰前的速度以及碰后的速度.

（2）求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力.

（3）滑塊B與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致，每次實驗中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出．

（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源、_____（填測量工具）；

（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______

A．放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可

（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是___________

A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測量（根據(jù)如圖的紙帶回答）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動，則（　�。�

A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ的運(yùn)動周期可能大于軌道Ⅱ的運(yùn)動周期

B.飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時間為

C.衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時的速度一定小于月球的第一宇宙速度

D.只有萬有引力作用情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過B點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動的兩輛玩具小車甲、乙，甲小車質(zhì)量為2kg，乙小車質(zhì)量為，甲向左運(yùn)動速度大小為，乙向右運(yùn)動速度大小為。下列兩車碰撞后的速度大小及方向可能正確的是()

A. 都靜止

B. 甲向左運(yùn)動速度為，乙向右運(yùn)動速度為

C. 甲向右運(yùn)動速度為，乙向左運(yùn)動速度為

D. 甲向右運(yùn)動速度為，乙向左運(yùn)動速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個嚙合的齒輪，其中小齒輪半徑為10 cm，大齒輪半徑為20 cm，大齒輪中C點(diǎn)離圓心O2的距離為10 cm，A、B兩點(diǎn)分別為兩個齒輪邊緣上的點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)的(　　)

A. 線速度之比是1:1:1

B. 角速度之比是1:1:1

C. 向心加速度之比是4∶2∶1

D. 轉(zhuǎn)動周期之比是1∶2∶2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓在思考萬有引力定律時就曾想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大， 落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動，成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示是牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星，它沿橢圓軌道運(yùn)動。下列說法正確的是

A. 地球的球心與橢圓的中心重合

B. 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積

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