如圖所示,一個(gè)質(zhì)最為m的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高為H的凹形坡頂由靜止滑下,然后上升到h<H高處停下.若運(yùn)動(dòng)員要沿雪坡返回原處,所做的功必須滿足什么條件?


解析:

如圖所示,運(yùn)動(dòng)員從高H處滑至高h(yuǎn)處的過(guò)程中,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,減少的重力勢(shì)能等于反抗摩擦力所做的功,有

滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),處于超重狀態(tài),對(duì)地面的壓力可以表示為

運(yùn)動(dòng)員第一次通過(guò)最低點(diǎn)的速度小于第二次通過(guò)最低點(diǎn)的速度,即,則相應(yīng)對(duì)地面的壓力,受到的摩擦力;全過(guò)程中,摩擦力的平均值,反抗摩擦力做的功。

為了返回原處,一方面要增加重力勢(shì)能,另一方面還要反抗摩擦力做比第一次更多的功,即.所以,運(yùn)動(dòng)員做的功必須滿足下面的條件

,

所以

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?紅橋區(qū)二模)如圖所示,兩條無(wú)限長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MM′.NN′的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4m,水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab,cd兩金屬棒長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相同,電阻均為R=0.5Ω,垂直地跨放在導(dǎo)軌上,ab的質(zhì)最為m1=0.4kg,cd的質(zhì)量為m2=0.1kg,開始將cd棒鎖定在導(dǎo)軌上,給ab棒一個(gè)向左的瞬時(shí)沖量,以初速度v1=5m/s開始滑動(dòng),當(dāng)速度降為v0=10m/s時(shí),將對(duì)cd棒的鎖定解除.
(1)在解除對(duì)cd棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(2)在cd剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),cd棒的加速度多大?
(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解