1. 跳台滑雪

冬奥会项目——跳台滑雪是以滑雪板为工具,在专设的跳台上通过助滑坡获得速度,比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。

(1) 如图所示为雪道的部分示意图,假设运动员从助滑道上滑下后,从起跳平台A点沿水平方向飞出,在斜坡B点处着陆。飞行过程中,运动员与斜坡间距离最大处记为C(图中未画出)。将运动员和滑雪板整体看成质点,不计空气阻力。已知运动员从A点飞出时的速度大小为v0 , 斜坡与水平方向的夹角为30°,重力加速度为g。

①关于运动员离开起跳平台后在空中的运动,下列说法正确的是

A.加速度的大小、方向均在变化

B.速度的大小、方向均在变化

C.相等的时间内,速度的变化量不相同

D.相等的时间内,位移的变化量相同

②关于运动员离开平台后在空中运动的过程中,他的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanθ随时间t变化的图像是图中的

A. B.     C.   D.

③运动员从A点水平飞出到在斜坡B点着陆的过程中

A.选地面为参考系,运动员的动能先减小后增大

B.选起跳平台为零势能面,运动员的重力势能逐渐增大

C.运动员所受重力的功率逐渐增大

D.运动员所受重力的功率先减小后增大

④根据题干中已知信息,某同学列出可能求出的选项:①运动员到达B点时的速度;②运动员到达C点时的速度;③运动员从A点到C点所用的时间;④C点与斜坡间的距离。你认为可以求出上述所列出选项中的

A.4项       B.3项       C.2项       D.1项

(2) 在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离,某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v − t图像如图所示,他两次落在倾斜雪道上的时刻为t1和t2 , 两次滑翔过程中在竖直方向上的位移为s1和s2 , 则s1s2 , 两次滑翔过程中在竖直方向速度是v1时,此方向上所受阻力为f1和f2 , 则f1f2(选填“>”“<”“=”)。

(3) (计算)如图所示的跳台滑雪的雪道简化示意图,运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后,从滑道B处恰好沿水平方向飞出,在与水平方向的夹角为α的着陆坡BC上P处着陆。已知圆弧滑道AB所对的圆心角为53°(圆心位于B点正上方),AB间高度差h = 24 m,坡BC倾角α = 37°。一位比赛运动员的质量m = 60 kg(包含所有装备的总质量),着陆点P到B的距离s = 73.5 m,已知sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,g = 9.8 m/s2 , 不计空气阻力试求:

①运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小;

②运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力;

③运动员落到坡上P点前瞬间的重力功率。

【考点】
牛顿第二定律; 平抛运动; 竖直平面的圆周运动; 功率及其计算; 机械能守恒定律;
【答案】

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