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  • 質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用大小為100N、與水平方向成37°斜向上的拉力,從靜止開(kāi)始使雪橇做勻加速直線運(yùn)動(dòng),10s時(shí)撤去拉力,使雪橇自由滑行,設(shè)雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

    質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用大小為100N、與水平方向成37°斜向上的拉力,從靜止開(kāi)始使雪橇做勻加速直線運(yùn)動(dòng),10s時(shí)撤去拉力,使雪橇自由滑行,設(shè)雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:

    (1)10s末雪橇的速度;
    (2)雪橇運(yùn)動(dòng)的總路程.
    物理人氣:926 ℃時(shí)間:2019-08-22 12:44:01
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)對(duì)小孩和雪橇整體受力分析如圖所示:

    根據(jù)牛頓第二定律:
    水平方向:Fcosθ-Ff=ma1
    豎直方向:FN+Fsinθ-mg=0
    又:Ff=μFN
    代入數(shù)據(jù)解得a1=0.3m/s2
    根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,10s末的速度為v=a1t=3m/s
    (2)撤去F前,整體做加速運(yùn)動(dòng),位移x1
    1
    2
    a1
    t
    =15m

    撤去F后,整體做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有:
    滑動(dòng)的加速度為-μmg=ma2
    根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:0-v2=2ax2
    解得:x2=2.25m
    雪橇運(yùn)動(dòng)的總路程為x=x1+x2=17.25m
    答:(1)10s末雪橇的速度為3m/s;
    (2)雪橇運(yùn)動(dòng)的總路程為17.25m.
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