700字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
700字范文 > 如图所示 总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行

如图所示 总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行

时间:2021-09-16 06:35:10

相关推荐

如图所示 总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行

问题补充:

如图所示,总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行,已知雪橇与斜面问动摩擦因数μ=0.25,假设斜面足够长.不计空气阻力.试求:

(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离.

(2)若滑雪者滑至最高点后掉转方向向下自由滑行,求他滑到起点时的速度大小.

答案:

解:

(1)上滑过程中对人进行受力分析,滑雪者受重力mg,弹力FN,摩擦力f,并设滑雪者的加速度为a1,受力如图

根据牛顿第二定律有:

mgsinθ+f=ma1,a1?的方向沿斜面向下.?????????? ①

由平衡关系有:FN=mgcosθ????????????????????????②

根据动摩擦定律有:f=μFN????????????????????????? ③

由以上各式解得:a1=g(sinθ+μcosθ)=8m/s???????④

滑雪者沿斜面向上做匀减速直线运动,减速到零的位移为:?? ⑤

即滑雪者上滑的最大距离为4m

(2)滑雪者沿斜面下滑时,滑雪者收到的摩擦力沿斜面向上,受力如图

设加速度大小为a2

根据牛顿第二定律有:

mgsinθ-f=ma2????????????? ⑥

由平衡关系有:FN=mgcosθ????????????????? ⑦

根据动摩擦定律有:f=μFN???????????????????????? ⑧

由以上各式解得:? ⑨

滑雪者沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,滑到出发点的位移为:x=4m/s

则滑雪者再次回到起点的速度为:?? ⑩

答:(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离4m

??? (2)滑雪者再次回到起点的速度为5.7m/s

解析分析:(1)滑雪者向上做匀减速直线运动,对他受力分析,得到加速度,然后由匀变速位公式可以得到上滑的距离.

(2)向下自由滑行做匀加速直线运动,然后受力分析,得到加速度,最后还是由匀变速直线公式求速度.

点评:本题是比较简单的匀变速应用,只是要注意在上滑和下滑时摩擦力的方向改变了,但是本题考查的情景----斜面上物体的运动,是匀变速考查最喜欢选用的情形.

如图所示 总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行 已知雪橇与斜面问动摩擦因数μ=0.25 假设斜面足够长.不计空气阻力

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。