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  • 在某一旅游景區(qū),建有一山坡滑雪運動項目.某段斜坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名滑雪者總質(zhì)量m=80kg,他在這段斜坡上從靜止開始勻加速下滑50m時,其速度增大到20m/s,(不計空氣阻力,

    在某一旅游景區(qū),建有一山坡滑雪運動項目.某段斜坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名滑雪者總質(zhì)量m=80kg,他在這段斜坡上從靜止開始勻加速下滑50m時,其速度增大到20m/s,(不計空氣阻力,取g=10m/s2)問:

    (1)滑雪者在下滑過程中受到的摩擦力f為多大?
    (2)滑板與雪地之間的動摩擦因數(shù)μ為多大?
    物理人氣:477 ℃時間:2020-04-10 23:22:52
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)以滑雪者為研究對象,其受力情況如圖所示,受到重力G=mg,斜坡的支持力N和摩擦力f. 

    將重力G沿斜面和垂直斜面方向分解為G1和G2
    由幾何知識得:
    G1=mgsinθ
    G2=mgcosθ
    設下滑的加速度為a,由公式
    v2t
    ?
    v20
    =2as
    可得:
    a=
    v2t
    ?
    v20
    2s
    202?0
    2×50
    m/s2=4m/s2

    由牛頓第二定律得:F=ma=80×4N=320N
    由受力分析圖可知:F=G1-f=mgsinθ-f
    聯(lián)立解得:f=80N
    (2)斜面的支持力 N=G2=mgcosθ
    滑動摩擦力公式 f=μN
    兩式聯(lián)立解得:μ=0.12
    答:(1)滑雪者在下滑過程中受到的摩擦力f為80N;
    (2)滑板與雪地之間的動摩擦因數(shù)μ為0.12.
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