高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中
AB段是助滑雪道,倾角
α=30°,
BC段是水平起跳台,
CD段是着陆雪道,
AB段与
BC段圆滑相连,
DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在
D、
E两点分别与
CD、
EF相切,
EF是减速雪道,倾角
θ=37°。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为
μ=0.25,图中轨道最高点
A处的起滑台距起跳台
BC的竖直高度
h="10" m。
A点与
C点的水平距离
L1="20" m. 运动员连同滑雪板的质量
m=60 kg,滑雪运动员从
A点由静止开始起滑,通过起跳台从
C点水平飞出,落在着陆雪道
CD上后沿斜面下滑到
D时速度为20m/s. 运动员可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 求:
(1)运动员从
A点到
C点的过程中克服摩擦力所做的功;
(2)在着陆雪道
CD上的着陆位置与
C点的距离;
(3)从运动员到达
D点起,经3.0s正好通过减速雪道
EF上的
G点,求
EG之间的距离。
