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一个质量m=60kg的滑雪运动员从高h=20m的高台上A点水平滑出,落在水平地面上的B点,由于落地时有机械能损失,落地后只有大小为10m/s的水平速度,滑行到C点后静止,如图所示.已知A与B、B与C之间的水平距离s1=30m,s2=40m,g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小f=?
(2)落地时损失的机械能△E=?
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(1)对B到C段运用动能定理得:-fs2=0-
1
2
mv12

解得f=75N.
(2)滑雪运动员做平抛运动,根据h=
1
2
gt2
得,t=
2h
g
=
2×20
10
s=2s
,则平抛运动的初速度v0=
s1
t
=
30
2
m/s=15m/s

根据动能定理得:
mgh=
1
2
mv2-
1
2
mv02

解得:
1
2
mv2=
1
2
mv02+mgh
=
1
2
×60×152+60×10×20J
=18750J.
则损失的机械能:△E=
1
2
mv2-
1
2
mv12
=15750J.
答:(1)滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小为75N.
(2)落地时损失的机械能为15750J.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.5.不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;
(2)人滑到斜坡底端时的速度大小;
(3)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下?

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(1)滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小f=?
(2)落地时损失的机械能△E=?

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南京长江大桥隧道工程将于2009年建成通车,为了保证行人的安全,长江隧道每隔80m在一侧路面上都有一个大盖子,行人只要按一下开关,这个盖子就会弹开.然后行人可顺着逃生滑梯来到路面下的通道.滑梯可简化为如下图所示的模型.滑梯竖直高度AB=3.0m,滑梯斜面长AC=5.0m.一个质量m=60kg的人从滑梯上由静止开始滑下,人与滑梯间的动摩擦因素μ=0.5,不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)人从斜坡滑下到达通道需要多长时间?
(2)人滑到斜坡底端的速度大小;
(3)普通人承受的加速度不应超过4g.据测量,人体某些部位与滑梯下端水泥地面接触后,人最快能在0.1s内停下,这个滑梯是不是足够安全?为了确保安全?你有什么具体可行的建议?

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科目:高中物理 来源: 题型:

民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口,飞机发生意外情况着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面AC部分和水平面CD部分构成的).如图所示为某气囊斜面,机舱离底端的竖直高度AB=3.0m,斜面长AC=5.0m,斜面与水平面CD段间有一段小圆弧平滑连接.一个质量m=60kg的旅客从气囊上由静止开始滑下,最后滑上水平面上的某点静止.已知旅客与气囊斜面部分及水平面部分的动摩擦因数均为μ=0.5.(不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6和cos37°=0.8).(计算结果可保留根号)求:
(1)人在斜面上运动时的加速度大小;
(2)人滑到斜面底端C时的速度大小;
(3)人滑过C点后还要多久才能停下.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网民用航空客机的机舱,一般都设有紧急出口.发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面.若机舱离气囊底端的竖直高度h=3.2m,气囊所构成的斜面长度L=4m.一个质量m=60kg的人在气囊上滑下时所受的阻力f=240N,取g=10m/s2.求:
(1)画出他在下滑过程中的受力示意图;
(2)他下滑过程中加速度的大小;
(3)他滑到斜面底端时速度的大小.

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