滑板是第24届北京冬奥会上一个很精彩的项目。如图所示为滑板运动的训练场地:一半径为R的冰制竖直圆弧最低点C,最高点D,D点切线竖直,圆弧左端与倾角为θ的冰制斜面相切,为保证运动员的安全,在上AB间铺有长度为4L防滑材料,当长度为L的滑板全部处于AB内时,恰能保持静止,其余部分摩擦不计。一次训练时,教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点,运动员从D点滑出,竖直上升到最高点E,下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为m,运动员始终站在滑板的正中,板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力。试求:

(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数;
(2)运动员在圆轨道最低点C受到轨道支持力的大小;
(3)为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行,滑板离开B点时的速度。
【考点】绳球类模型及其临界条件;动能定理的简单应用.
【答案】(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数为tanθ;
(2)运动员在圆轨道最低点C受到轨道支持力的大小为4mg;
(3)为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行,滑板离开B点时的速度需要满足:。
(2)运动员在圆轨道最低点C受到轨道支持力的大小为4mg;
(3)为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行,滑板离开B点时的速度需要满足:
3
g
L
sinθ
≤
v
≤
15
g
L
sinθ
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:121引用:1难度:0.6
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