题目内容
滑雪是冬季一项极具刺激性的运动项目,如图甲所示,滑雪者踏着雪橇(它们的总质量为75Kg)在倾角为θ=370的倾斜雪面上向下滑动,在运动过程中受到的空气阻力与速度成正比。现测得雪橇运动的速度—时间图像如图乙所示,图中的AB直线是曲线的切线,B点的坐标为(4,15),CD是曲线的渐进线。试求:
(1)雪橇在开始阶段做什么运动?
(2)当雪橇的速度为5m/S时,它的加速度多大?
(3)空气的阻力系数k与雪橇与倾斜雪面间的动摩擦因数μ。(g=10m/S2,Sin370=0.6)
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(1)加速度逐渐减小的加速运动,最后作匀速直线运动(2)2.5m/S2(3)0.125
解析:
(1)由题图可知雪橇开始做加速度逐渐减小的加速运动,最后作匀速直线运动。(3分)
(2)当雪橇的速度为5m/S时,雪橇的加速度等于AB直线的斜率,即
a=2.5m/S2(4分)
(3)当雪橇的速度为5m/S时,由运动定律得
mgSinθ—μmgCosθ—kv=ma(3分)
当雪橇匀速运动时速度Vm=10m/S时有
mgSinθ=μmgCosθ+kVm(3分)
两式联立解得k=37.5,μ=0.125(2分)
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