问题
问答题
山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成,BC圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AC竖直高度差hl=9.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求:
(1)运动员到达C点的速度大小?
(2)运动员在空中飞行的时间?
答案
解(1)A→C对运动员,由机械能守恒定律得:
mghl=
mvC2 解得:vC=14m/s 1 2
(3)运动员从C处平抛飞出,由平抛运动的规律得:
水平方向:x=vCt
竖直方向:y=
gt21 2
又由几何关系得:tan37°=y-h2 x
解得:t=2.5s,(t=-0.4s舍去)
答:
(1)运动员到达C点的速度大小为14m/s.
(2)运动员在空中飞行的时间为2.5s.