问题
计算题
倾斜雪道的长为25 m,顶端高为15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离。(取g=10 m/s2)
答案
解:如图选坐标
斜面的方程为: ①
运动员飞出后做平抛运动 ②, ③
联立①②③式,得飞行时间t=1.2 s
落点的x坐标:x1=v0t=9.6 m
落点离斜面顶端的距离:
落点距地面的高度:
接触斜面前的x分速度:,y分速度:
沿斜面的速度大小为:
设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得:
解得:s2=74.8 m