题目
如图5-7-9所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图.整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接. 运动员从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2 s在水平方向飞行了60 m,落在着陆雪道DE上.已知从B点到D点运动员的速度大小不变.(g取10 m/s2)求图5-7-9(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度;(3)若运动员的质量为60 kg,在AB段下降的实际高度是50 m,此过程中他克服阻力所做的功.
答案:解:(1)运动员从D点飞出时的速度v==30 m/s依题意,运动员下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30 m/s.(2)在下滑过程中,由动能定理得,mgh=下降的高度h==45 m(3)根据能量关系,有mgH-Wf=运动员克服阻力做功 Wf=mgH-=3 000 J答案:(1)30 m/s (2)45 m (3)3 000 J