滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示,质量为M=45kg的滑板运动员以某一水平速度v0跳上质量为m=5kg的滑板后与滑板一起从A点以速度v(大小未知)水平离开h=3.2m高的平台,滑板恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线方向进入竖直光滑圆弧轨道,然后由C点滑上涂有特殊材料的水平面。已知水平面与滑板间的动摩擦因数为μ=0.5,运动员和滑板始终无相对滑动,圆弧与水平面相切于C点,B、C为圆弧的两端点。圆弧轨道的半径R=4m,O为圆心,圆弧对应的圆心角θ=53°,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,运动员和滑板均可视为质点。求:
(1)运动员跳上滑板前的水平初速度v0的大小;
(2)滑板(连同运动员)通过圆弧轨道最低点时对地面的压力大小;
(3)滑板(连同运动员)在水平面上滑行的最大距离。
【答案】(1)运动员跳上滑板前的水平初速度v0的大小为;
(2)滑板(连同运动员)通过圆弧轨道最低点时对地面的压力大小为2150N;
(3)滑板(连同运动员)在水平面上滑行的最大距离为13.2m。
20
3
m
/
s
(2)滑板(连同运动员)通过圆弧轨道最低点时对地面的压力大小为2150N;
(3)滑板(连同运动员)在水平面上滑行的最大距离为13.2m。
【解答】
【点评】
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