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如图所示,一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处自由滑下,当下滑到距离坡底s 1 处时,动能和势能相等(

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解决时间 2021-02-14 17:27
如图所示,一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处自由滑下,当下滑到距离坡底s 1 处时,动能和势能相等(以坡底为参考平面);到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡(不计经过坡底时的机械能损失),当上滑到距离坡底s 2 处时,运动员的动能和势能又相等,上滑的最大距离为4m.关于这个过程,下列说法中正确的是(  ) A.摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化 B.重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化 C.s 1 <4m,s 2 >2m D.s 1 >4m,s 2 <2m



最佳答案
A、根据动能定理合力对对运动员所做的功等于运动员动能的变化.
这个过程,只有重力和摩擦力对运动员做功,故A错误,B正确.
C、滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处自由滑下,当滑到距离坡底4m的时候
此时高度也下落了一半,即:重力势能减少了一半(0.5E p ),还剩下一半(0.5E p )
由于克服摩擦力做功消耗机械能,所以此时,动能小于重力势能,要再往下滑,才会出现动能等于重力势能的时候.因此,下滑时,当动能等于势能的时候,运动员距离坡底距离小于4m.
到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡,当刚好滑行到距离坡底2m处的时候
此时上升了最大高度的一半,动能也损失了一半0.5E k  (到达最大高度时,剩下的一半也耗尽.)
由于克服摩擦力做功消耗机械能,此时运动员的动能大于重力势能,需要继续往上滑行,才会出现动能等于重力势能的时候.因此,上滑时,动能等于重力势能的时候,运动员距离坡底距离大于2m.故C正确,D错误.
故选BC.
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