Question

【題目】如圖所示，滑雪人和滑雪裝備總質(zhì)量m＝60kg.滑雪人收起滑雪桿從靜止開始沿傾角＝37°的雪坡以a＝2.0m/s2的加速度勻加速滑下，經(jīng)過時間t＝10s到達坡底。雪坡和水平雪面間平滑過渡。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m／s2）

(1)作出滑雪人在雪坡上下滑時的受力示意圖，并求出滑雪人受到的阻力。

(2)假設(shè)滑雪人到達水平雪面后所受的阻力與雪坡上受到的阻力大小相等，則滑雪人能在水平雪面上滑行多遠？

Answer 1

【答案】（1）240 N（2）50 m

【解析】

(1)對斜坡上運動員受力分析，通過牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù)的大小．(2)根據(jù)牛頓第二定律求出水平軌道上運動員的加速度，通過位移時間公式求出運動員在水平雪道上滑行的距離．

(1)滑雪人受力圖如下:

由牛頓第二定律得:mgsinθ - Ff= ma

可得:Ff=240 N

(2)滑雪人到坡底的速度v=at

解得:v=20 m/s

在水平面上，由牛頓第二定律得:Ff = ma1

可得:a1 =4m/s2

由運動學(xué)公式: v2=2a1x

解得滑雪人在水平面上的滑行距離:x=50 m