(2011•海淀区一模)跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所

(2011•海淀区一模)跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所示.设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平面上的B处.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.81)求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)AB间的距离s;
(3)运动员落到水平面上的B处时顺势屈腿以缓冲,使他垂直于水平面的分速度在△t=0.20s的时间内减小为零.试求缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力.
梦寻蓝颜 1年前 已收到1个回答 举报

dengshihao 幼苗

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解题思路:(1)运动员从A点水平飞出做平抛运动,根据运动学公式得出下落的高度y与运动的时间的关系、水平位移x与运动时间的关系,由tan37°=yx,求出时间.(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,根据水平的位移求出AB间的距离s;(3)求出落到斜坡上竖直方向和水平方向的分速度,根据正交分解,得出垂直于斜坡的速度,然后根据牛顿第二定律求出弹力的大小.

(1)运动员由A到B做平抛运动水平方向的位移为x=v0t
竖直方向的位移为y=[1/2]gt2
又tan37°=[y/x]
解得:t=
2v0tan37°
g=3s
(2)AB间的距离s=[x/cos37°]=
v0t
cos37°=[20×3/0.8]m=75m
(3)运动员落地前瞬间的竖直分速度vy=gt=30m/s
运动员落地过程中竖直方向平均加速度大小
.
ay=
△vy
△t=[30−0/0.20]=150m/s2
设地对滑雪板作用力为FN
由FN-mg=m
.
ay.
解得:FN=8000N
故滑雪板对地压力大小为8000N
答:
(1)运动员在空中飞行的时间为3s.
(2)AB间的距离为75m;
(3)缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力为8000N.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;平抛运动.

考点点评: 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动.以及运动员落在斜面上,垂直于斜面方向的合力产生加速度,使运动员垂直于斜面的速度减小到0.

1年前

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