問題詳情:
滑板運動是極限運動的鼻祖,很多極限運動都是由滑板運動延伸而來.如圖所示是一個滑板場地,OP段是光滑的1/4圓弧軌道,半徑為0.8 m.PQ段是足夠長的粗糙水平地面,滑板與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.2.滑板手踩着滑板A從O點由靜止滑下,到達P點時,立即向前起跳.滑板手離開滑板A後,滑板A以速度v1=2 m/s返回,滑板手落到前面相同的滑板B上,並一起向前繼續滑動.已知滑板質量是m=5 kg,滑板手的質量是滑板的9倍,滑板B與P點的距離為△x=3 m,g= 10 m/s2.(不考慮滑板的長度以及人和滑板間的作用時間)求:
(l)當滑板手和滑板A到達圓弧軌道末端P點時滑板A對軌道的壓力;
(2)滑板手落到滑板B上瞬間,滑板B的速度;
(3)兩個滑板間的最終距離.
【回答】
(1)1500N,豎直向下(2)4.2m/s(3)6.41m
【詳解】
(1)O→P下滑過程,滑板手與滑板A機械能守恆:,代入數據解得:m/s ,在P點設支持力為: 解得:N ,根據牛頓第三定律:N
(2)滑板手跳離A板,滑板手與滑板A動量守恆:,解得:m/s ,滑板手跳上B板,滑板手與滑板B動量守恆:,解得:m/s
(3)滑板B的位移:m ,滑板A在弧面上滑行的過程中,機械能守恆,
所以再次返回P點時的速度仍為v1=2m/s,滑板A的位移:m,最終兩滑板停下的位置間距為:L=xB+△x-xA=6.41m
知識點:動能和動能定律
題型:解答題