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2022年冬奥会将在北京举行,届时会有许多精彩刺激的比赛,单板高山滑雪U形池就是其中之一。它的场地是长约120米,深为4.5米,宽 15米的U形滑道(两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成,横截面像...
题目内容:
2022年冬奥会将在北京举行,届时会有许多精彩刺激的比赛,单板高山滑雪U形池就是其中之一。它的场地是长约120米,深为4.5米,宽 15米的U形滑道(两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成,横截面像U字形状),整条赛道的平均坡度18°.选手在高处助滑后从U形池一侧边缘(示意图中A点)进入赛道,沿U型池滑行至另一侧竖直轨道,从B点跃起在空中做出各种抓板旋转等动作,完成动作落入轨道再滑向对侧,如此反复跃起完成难度不同的动作,直至滑出赛道完成比赛,裁判根据选手完成动作的难易和效果打分。
(1)选手出发时要先经过一段倾斜坡道助滑(如情景图),设坡度倾角为α,滑板与雪面的动摩擦因数为μ,当地的重力加速度为g,求选手沿此斜面坡道向下滑行的加速度大小。
(2)在高中物理学习中,对于复杂的运动往往采用分解的研究方法,比如对平抛运动的研究。
a.运动员沿U形池从A滑行到B的过程是一个复杂的运动,请你用分解的方法来研究这个运动,并描述你的分解结果。
b..在平昌冬奥会上,传奇名将肖恩•怀特在赛道边缘跃起时以外转1440°(以身体为轴外转四周)超高难度的动作夺得该项目的冠军,为了简化以达到对特定问题的求解,此过程中他可视为质点,设每转一周最小用时0.5秒,他起跳时速度与竖直赛道在同一平面内,与竖直向上的夹角为20°,下落到与起跳点同一高度前要完成全部动作,全过程忽略空气阻力,求他起跳的最小速度为多少?
(g取10m/s2 sin20°=0.34 cos20°=0.94)
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