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在滑雪运动中,当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地与滑雪板间的摩擦因数。然而当滑雪板相对雪地速度较小时,滑雪板就会陷入雪地中,使得它们间的动摩擦因数增大。假设滑雪者的速度超过v0=4 m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地BC(BC长度可忽略),不计空气阻力,如图所示。A、B间距离L=20 m,滑雪者总质量m=100 kg,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)求:
(1)滑雪者到达B处的速度大小vB;
(2)已知物体从空中下落时,空气对物体的阻力公式:f=kv2,k=2.5 kg/m,方向与速度方向相反。滑雪者离开B点沿轨道水平飞出后,由于空气阻力的影响,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度,求滑雪者的收尾速度v的大小。
查看习题详情和答案>>A、0~4秒物体的加速度方向与速度方向相反 | B、0~4秒物体的加速度越来越小 | C、4~6秒间物体的平均速度是10m/s | D、A到B的距离是60m |
(匀变速直线运动+受力分析+牛顿第二定律+v-t图像)“神舟”六号飞船完成了预定空间科学和技术试验任务后,返回舱于2005年10月17日4时11分开始从太空向地球表面按预定轨道返回,在离地10 km的高度打开阻力降落伞减速下降,这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,设返回舱总质量M=3000 kg,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落.从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B的坐标为(8,0),CD是平行横轴的直线,交纵轴于C点C的坐标为(0,8).g=10 m/s2,请解决下列问题:
(1)在初始时刻v0=160 m/s时,它的加速度多大?
(2)推证空气阻力系数k的表达式并算出其数值.
(3)返回舱在距离高度h=1 m时,飞船底部的4个反推力小火箭点火工作,使其速度由8 m/s迅速减至1 m/s后落在地面上,若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响,并忽略此阶段速度变化而引起空气阻力的变化,试估算每支小火箭的平均推力(计算结果取两位有效数字)