问题
问答题
如图所示，小明同学正在进行滑板运动．图中AB段路面是水平的，BCD是一段R=20m的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB的高出h=1.25m．已知人与滑板的总质量为M=60kg．小明自A点由静止开始运动，在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧路段，结果到达C点时恰好对地面压力为零，不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失．求小明在AB段所做的功．（g取10m/s2）
答案
人和滑板在半径为R的圆周上作圆周运动，处于圆周轨道的最高点时所受重力提供向心力，设滑行到C点时的速度为vC，根据牛顿第二定律
Mg=MvC2 R
得vC=10
m/s2
人和滑板从水平面运动到C的过程中，根据机械能守恒定律得
MvB2=1 2
MvC2+Mgh 1 2
解得vB=15m/s．
在AB段用动能定理得
W=
MvB2=6750J1 2
答：小明在AB段所做的功为6750J．