问题标题:
【北京成功申办2022年冬季奥林匹克运动会,吸引了越来越多的体育爱好者参加滑雪运动,如图所示是某一体育爱好者一次滑雪表演的简易示意图,爱好者连同脚下滑板(可视为质点)的总质量】
问题描述:

北京成功申办2022年冬季奥林匹克运动会,吸引了越来越多的体育爱好者参加滑雪运动,如图所示是某一体育爱好者一次滑雪表演的简易示意图,爱好者连同脚下滑板(可视为质点)的总质量为m=60kg,爱好者从某一可视为光滑的倾斜滑雪轨道由静止滑下,轨道的底端有一质量为M=90kg的小车静止在光滑的水平冰面上,小车是由半径为R=1m的四分之一光滑圆弧轨道和长为L=5m的平直轨道组成,平直轨道与倾斜轨道底端在同一高度,已知爱好者开始下滑的位置离小车平直轨道的高度为h0=5m,g取10m/s2.

(1)若小车被固定,测得爱好者滑出小车后离小车顶端的最大高度为h1=3m,求爱好者的滑板与小车平直轨道部分的动摩擦因数μ;

(2)若小车不固定,爱好者仍从原位置由静止滑下,求爱好者滑离小车后小车顶端的最大高度h2;

(3)在(2)问基础上通过分析计算说明:爱好者会不会从小车左端滑离小车.

梁丽回答:
  (1)爱好者由静止滑下运动至最高点的过程中,由动能定理得:   mg(h0-h1-R)-μmgL=0   代入数据解得:μ=0.2   (2)爱好者由静止滑下,设滑到轨道底端时速度为v1,由机械能守恒定律得:   mgh0=12mv21
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