题目
如图,某游乐园的水滑梯是由6段圆心角为30°的相同圆弧相连而成,圆弧半径为3m,切点A、B、C的切线均为水平,水面恰与圆心O6等高,若质量为50kg的游客从起始点由静止开始滑下后,恰在C点抛出落向水面(不计空气阻力,g取10m/s2).求 (1)游客在C点的速度大小; (2)游客落水点与O6的距离; (3)游客从下滑到抛出的过程中克服阻力做了多少功.
答案:(1)在C点,游客恰好抛出,可知支持力为零,根据牛顿第二定律有: , 解得:. (2)根据,x=vct, 代入数据解得; (3)对开始到C点的过程运用动能定理得: , h=R(1﹣cos30°)×5, 代入数据解得:Wf=255J.