问题 计算题

在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取).求:

(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;

(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离xm为多少?

(3)若图中H=4 m,L=5 m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7 m,h值应为多少?

答案

(1 (2)  (3)2.62 m 0.38 m

题目分析:(1)设斜面长度为,斜面倾角为α,根据动能定理得

.③

(2)根据平抛运动公式

由③~⑤式得

由⑥式可得,当

.

(3)在⑥式中令x=2 m,H=4 m,L=5 m,μ=0.2,则可得到:

-h2+3h-1=0

求出 (m)  (m).

点评:第一问中也可以用牛顿第二定律结合运动学公式求解,哪个简便你可以去尝试比较.

求一个物理量的极值,常见的方法是把这个物理量先表示出来,通过数学知识(可以配方)求极值.

单项选择题