(1)上滑過程中對人進行受力分析,滑雪者受重力mg,彈力FN,摩擦力f,并設滑雪者的加速度為a1,受力如圖
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/dcc451da81cb39db2ff96cd1d3160924ab18307f.jpg)
根據牛頓第二定律有:
mgsinθ+f=ma1,a1 的方向沿斜面向下. ①
由平衡關系有:FN=mgcosθ ②
根據動摩擦定律有:f=μFN ③
由以上各式解得:a1=g(sinθ+μcosθ)=8m/s2 ④
滑雪者沿斜面向上做勻減速直線運動,減速到零的位移為:x=
v02 |
2a1 |
即滑雪者上滑的最大距離為4m
(2)滑雪者沿斜面下滑時,滑雪者收到的摩擦力沿斜面向上,受力如圖
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b7fd5266d0160924361ca99cd70735fae6cd347f.jpg)
設加速度大小為a2
根據牛頓第二定律有:
mgsinθ-f=ma2 ⑥
由平衡關系有:FN=mgcosθ ⑦
根據動摩擦定律有:f=μFN ⑧
由以上各式解得:a2=g(sinθ-μcosθ)=4m/s2 ⑨
滑雪者沿斜面向下做初速度為零的勻加速直線運動,滑到出發(fā)點的位移為:x=4m
則滑雪者再次回到起點的速度為:v=
2a2x |
2 |
答:(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距離4m
(2)滑雪者再次回到起點的速度為5.7m/s