问题 计算题

滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,A点距地面高度为H。沿一平台后水平飞离B点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示,斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:

小题1:滑雪者离开B点时的速度大小;

小题2:滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s.

答案

小题1:滑雪者离开B点时的速度大小为

小题2:当 时,滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离为

 时,滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离为

对物体进行受力分析和运动过程分析,根据动能定理研究A到B的过程,求出滑雪者离开B点时的速度大小.由于不知道具体的数据,所以滑雪者从B点开始做平抛运动可能落在台阶上也有可能直接落到地面上,根据平抛运动规律,求出不同情况下的水平距离s.

小题1:设滑雪者质量为m,斜面与水平面夹角为θ,A到D的距离为x,如图所示,则

滑雪者从A到B的滑行过程中克服摩擦力做的功为:

 

根据动能定理 得

解得:离开B点时的速度

小题2:设滑雪者飞离开B点后恰落在台阶上C点,由平抛运动规律知

    

可解得: ,  

时,滑雪者落在台阶上 则有

时,滑雪者直接落在地面上 则有

 ,   解得:

单项选择题 A1型题
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