3.
2022年2月4日至2月20日,北京冬奥会成功举办,为世界展现了一场精彩纷呈的体育盛典。如图所示是越野滑雪赛的一段赛道,AB段是出发平台,BC段是倾角
长度
的助滑雪道,运动员在其上滑行时可以选择性地使用滑雪杖获得恒定推力,CDEFG段是起伏雪道,其中CDE段为半径
的圆弧雪道,D点为该段雪道的最低点,EF段为半径很大的圆弧雪道,F点为该段雪道的最高点,C点和F点处在同一高度上,FG段为一般曲线雪道,GH段是倾角
的着陆雪道,F点与G点的高度差
, G点与H点的高度差
, 各雪道间均平滑连接且不计滑雪板与雪道间的摩擦及其他阻力。某次比赛中,质量
的运动员(含装备)从B点静止出发,用滑雪仗助推后沿CDEF雪道滑至F点飞出,再飞跃雪道FG段,恰好从G点沿与雪道平行方向进入着陆雪道。为研究问题方便,运动员可看成质点。