问题
问答题
一个质量m=60kg的滑雪运动员从高h=20m的高台上A点水平滑出,落在水平地面上的B点,由于落地时有机械能损失,落地后只有大小为10m/s的水平速度,滑行到C点后静止,如图所示.已知A与B、B与C之间的水平距离s1=30m,s2=40m,g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小f=?
(2)落地时损失的机械能△E=?
答案
(1)对B到C段运用动能定理得:-fs2=0-
mv121 2
解得f=75N.
(2)滑雪运动员做平抛运动,根据h=
gt2得,t=1 2
=2h g
s=2s,则平抛运动的初速度v0=2×20 10
=s1 t
m/s=15m/s30 2
根据动能定理得:
mgh=
mv2-1 2
mv021 2
解得:
mv2=1 2
mv02+mgh=1 2
×60×152+60×10×20J=18750J.1 2
则损失的机械能:△E=
mv2-1 2
mv12=15750J.1 2
答:(1)滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小为75N.
(2)落地时损失的机械能为15750J.