1、简答题 单板滑雪U型池如图所示由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成,圆弧滑道的半径R=3.5m,B、C分别为圆弧滑道的最低点,B、C间的距离s=8.0m,假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=16.2m/s,运动员从B点运动到C点所用的时间t=0.5s,从D点跃起时的速度vD=8.0m/s.设运动员连同滑板的质量m=50kg,忽略空气阻力的影响,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)运动员在B点对圆弧轨道的压力;
(2)运动员从D点跃起后在空中完成运动的时间;
(3)运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功;

参考答案:(1)由N-mg=mv02R知,N=4249.1(N)
由牛三知,压力为4249.1N.
(2)运动员从D点跃起后在空中做竖直上抛运动,设运动员上升的时间为t1,根据运动学公式?vD=gt1?
运动员在空中完成动作的时间?t′=2t1=2vDg=1.6s?
(3)运动员从B点到C点,做匀变速直线运动,运动过程的平均速度.vBC=st=vB+vC2
解得运动员到达C点时的速度?vC=2st-vB=15.8m/s?
运动员从C点到D点的过程中,克服摩擦力和重力做功,根据动能定理
-Wf-mgR=12mvD2-12mvC2
得运动员克服摩擦力做功Wf=12mvC2-12mvD2-mgR
?代入数值解得?Wf=2891J?
答:(1)运动员在B点对圆弧轨道的压力为4249.1N.
(2)运动员从D点跃起后在空中完成运动的时间为1.6s.
(3)运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功为2891J.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 A、B两列火车在同轨道上同向行驶,A车在前、速度vA=10m/s,B车在后、其速度vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车500m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,做匀减速运动,但B车要经过1800m才能停下.问:(?
=2.45)
(1)A车若按原速度前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在何时何地?
(2)B车在刹车的同时发出信号,A车司机收到信号1.5S后加速前进,则A车的加速度多大时才能避免事故?
参考答案:(1)由公式s=v0t+12at2得1800=30t-12at2=30t-12×(30-0)t2?
a为B车加速度,t1为B车完全停止所需的时间
则有vB×12×t1=1800m
解得t1=120s
所以t=120s,B的加速度a=0-30120m/s2=0.25m/s2?
又因为 500=(30+30+0.25t2-10? )t?
得t=31s?
A车的运动位移为:sA=31×10=310m?
所以500m+310m=810m,也就是B车看到A车后,31s,
B 车再开810m就相撞了,
(2)因为只有相撞的瞬间,A车的速度加速到与B车的减速的速度相同时,以后才不会相撞.经过1.5秒后他们俩车的距离是500-(SB-SA),
? SB=30×1.5-12×0.25×1.5×1.5=44.72m?
? SA=1.5×10=15m,
所以代入上式为470.28m.1.5秒后B车的速度为30-0.25×1.5=29.625m
又因为AB俩车速度相同时,470.28m=((29.625+V)×12-(10+V)×12)?t?
得t=47.93s
又因为相撞瞬间速度相同,所以30-0.25(t+1.5)=10+a1t?
也就是30-0.25(47.93+1.5)=10+47.93a1?
所以a1=0.16m/s2
答:(1)相撞,经过31s,相撞点在B车刹车开始地点前方810m.
(2)A车的加速度大于0.16m/s2时才能避免事故.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图,水平传送带保持v=lm/s的速度沿顺时针方向运动.一质量为m=lkg的物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,现将该物体无初速地放到传送带上的A点,然后运动到了距A点1m的B点(B点为空间中的确定点,A、B在同一水平线上),则此过程中皮带对该物体做的功为(g取10m/s2)( )
A.0.5J
B.2J
C.2.5J
D.5J