20xx教科版高中物理必修一35牛頓運動定律的應用第1課時每課一練-閱讀頁
2024-12-18 18:25本頁面
【正文】 險世界進行了超高空特技跳水表演，他從30 m 高的塔上豎直跳下并準確地落入水池中．已知水對他的阻力 (包括浮力 )是他所受重力的 ，設他起跳速度為零，在空中下落的加速度為 8 m/s2， g取 10 m/：需要準備一個至少多深的水池？ 解析 特技 演員在空中做勻加速運動，加速度 a1＝ 8 m/s2. ① 設他落到水面時的速度為 v，水池深至少為 v2＝ 2a1H， ② 他在水中做勻減速運動加速度 a2＝ mg－ ＝－ 25 m/s2. ③ 由運動學公式－ v2＝ 2a2h ④， 由②④得 a2h＝－ a1H h＝－ a1a2H＝－ 8－ 25 30 m＝ m. 答案 m 12．總質量為 m＝ 75 kg的滑雪者以初速度 v0＝ 8 m/s 沿傾角為 θ ＝ 37176。 ＝ 取 10 m/s2，不計空氣阻力．試求： (1)滑雪者沿斜面上滑的最大距離； (2)若滑雪者滑行至最高點后掉轉方向向下自由滑行，求他滑到起點時的速度大?。? 解析 (1)上滑過程中，對人進行受力分析，如圖甲所示， 甲 滑雪者受重力 mg、支持力 FN、摩擦力 Ff作用，設滑雪者的加速度為 ：mgsin θ ＋ Ff＝ ma1， a1方向沿斜面向下． 在垂直于斜面方向有： FN＝ mgcos θ 又摩擦力 Ff＝ μF N 由以上各式解得： a1＝ g(sin θ ＋ μ cos θ )＝ 8 m/s2 滑雪者沿斜面向上做勻減速直線運動，速度減為零時的位移 x＝ v202a1＝ 4 m，即滑雪者上滑的最大距離為 4 m. 乙 (2)滑雪者沿斜面下滑時，對人受力分析如圖乙所示，滑雪者 受到斜面的摩擦力沿斜面向上，設加速度大小為 ： mgsin θ － Ff＝ ma2， a2方向沿斜面向下． 在垂直于斜面方向有： FN＝ mgcos θ 又摩擦力 Ff＝ μF N 由以上各式解得： a2＝ g(sin θ － μ cos θ )＝ 4 m/s2 滑雪者沿斜面向下做初速度為零的勻加速直線運動，滑到出發(fā)點時的位移大小為 4 m，此時滑雪者的速度大小為 v＝ 2a2x＝ 4 2 m/s. 答案 (1)4 m (2)4 2 m/s 13．冬奧會四金得主王濛于 2021年 1月 13日亮相全國短道速滑聯(lián)賽總決賽．她領銜的中國女隊在混合 3 000 米接力比賽中表現(xiàn)搶眼．如圖 3513 所示， ACD 是一滑雪場示意圖，其中AC是長 L＝ m、傾角 θ ＝ 37176。 ＝ ， cos 37176
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