2019-2020年高考物理 有關(guān)過山車的幾個(gè)典型例題 新人教版.doc
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2019-2020年高考物理 有關(guān)過山車的幾個(gè)典型例題 新人教版 例題1 目前，滑板運(yùn)動(dòng)受到青少年的追捧。如圖是某滑板運(yùn)動(dòng)員在一次表演時(shí)的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖．賽道光滑，F(xiàn)GI為圓弧賽道，半徑R=6.5m，C為最低點(diǎn)并與水平賽道BC位于同一水平面，KA、DE平臺(tái)的高度都為h=1.8m。B、C、F處平滑連接。滑板a和b的質(zhì)量均為m，m=5kg，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為M，M=45kg。 表演開始，運(yùn)動(dòng)員站在滑板b上．先讓滑板a從A點(diǎn)靜止下滑，t1=0.1s后再與b板一起從A點(diǎn)靜止下滑?；螧C賽道后，運(yùn)動(dòng)員從b板跳到同方向運(yùn)動(dòng)的a板上，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=0.6s(水平方向是勻速運(yùn)動(dòng))。運(yùn)動(dòng)員與a板一起沿CD賽道上滑后沖出賽道，落在EF賽道的P點(diǎn)，沿賽道滑行，經(jīng)過G點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的支持力N=742.5N。(滑板和運(yùn)動(dòng)員的所有運(yùn)動(dòng)都在同一豎直平面內(nèi)，計(jì)算時(shí)滑板和運(yùn)動(dòng)員都看作質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2) (1)滑到G點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度是多大? (2)運(yùn)動(dòng)員跳上滑板a后，在BC賽道上與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速度是多大? (3)從表演開始到運(yùn)動(dòng)員滑至I的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能改變了多少？ 考點(diǎn)分析 本題考查了牛頓第二定律，機(jī)械能守恒定律，動(dòng)量守恒定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，運(yùn)動(dòng)過程較復(fù)雜。 解題思路 (1)在G點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員和滑板一起做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)向心加速度為a向，速度為vG，運(yùn)動(dòng)員受到重力Mg、滑板對運(yùn)動(dòng)員的支持力N的作用， 則 N-Mg=Ma向 ① a向= ② N-Mg=M ③ ④ vG=6.5m/s ⑤ {2)設(shè)滑板a由A點(diǎn)靜止下滑到BC賽道后速度為v1，由機(jī)械能守恒定律有 ⑥ ⑦ 運(yùn)動(dòng)員與滑板b一起由A點(diǎn)靜止下滑到BC賽道后．速度也為v1。 運(yùn)動(dòng)員由滑板b跳到滑板a，設(shè)蹬離滑板b時(shí)的水平速度為v2，在空中飛行的水平位移為s， 則s=v2t2 ⑧ 設(shè)起跳時(shí)滑板a與滑板b的水平距離為s0， 則s0=v1t1 ⑨ 設(shè)滑板a在t2時(shí)間內(nèi)的位移為s1， 則 s1=v1t2 ⑩ s=s0+s1 即v2t2=v1(t1+t2) 運(yùn)動(dòng)員落到滑板a后，與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速度為v，由動(dòng)量守恒定律有 mv1+Mv2=(m+M)v 由以上方程可解出 代人數(shù)據(jù)，解得v=6.9m/s (3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開滑板b后．滑扳b的速度為v3， 有Mv2+mv3=(M+m)v1 可算出v3=-3m/s，有|v3|=3m/s下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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