问题
问答题
如图所示，一滑雪运动员质量m=60kg，经过一段加速滑行后从A点以vA=10m/s的初速度水平飞出，恰能落到B点．在B点速度方向（速度大小不变）发生改变后进入半径R=20m的竖直圆弧轨道BO，并沿轨道下滑．已知在最低点O时运动员对轨道的压力为2400N．A与B、B与O的高度差分别为H=20m、h=8m．不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）AB间的水平距离．
（2）运动员在BO段运动时克服阻力做的功．
答案
（1）由A到B，做平抛运动H=
gt21 2
解得：t=
=2s2H g
AB间水平距离：S=vAt=20m
（2）根据牛顿第三定律，轨道对运动员的支持力为2400N．
设在最低点时速度为vO，由牛顿第二定律，有
FN-mg=mv 2O R
解得：vO=10
m/s6
设由A到O克服摩擦力做功为Wf，由动能定理，有
mg(H+h)-Wf=
m1 2
-v 2O
m1 2 v 2A
解得：Wf=1800J
答：
（1）AB间的水平距离为20m．
（2）运动员在BO段运动时克服阻力做的功为1800J．
