题目内容
如图所示,某人乘雪橇从雪坡A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止.若人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:(取g=10m/s2)(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)若雪橇在BC段所受阻力恒定,则B C的距离为多大?
| 位置 | A | B | C |
| 速度(m/s) | 2.0 | 12.0 | |
| 时刻(s) | 4 | 10 |
【答案】分析:(1)选人与雪橇作为研究对象,由于存在阻力做功,导致系统的机械能不守恒,因而分别求出两点的机械能,则两者之差即为损失的机械能;
(2)人与雪橇在BC段的初、末速度可以根据
,求出加速度,再由牛顿第二定律可求出阻力,根据动能定理可求出BC段距离.
解答:解:
(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为;
①
代入数据解得:△E=9100J
(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度:
②
根据牛顿第二定律:Ff=ma ③
由②③得:Ff=140N
由动能定理得:
代入数据解得:x=36m
答:(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为9100J;
(2)若雪橇在BC段所受阻力恒定,则BC的距离为36m.
点评:考查机械能守恒定律的条件、动能定理、牛顿第二定律、运动学公式,注意动能定理中功的正负值,本题是简单的力学综合题.
(2)人与雪橇在BC段的初、末速度可以根据
解答:解:
(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为;
代入数据解得:△E=9100J
(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度:
根据牛顿第二定律:Ff=ma ③
由②③得:Ff=140N
由动能定理得:
代入数据解得:x=36m
答:(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为9100J;
(2)若雪橇在BC段所受阻力恒定,则BC的距离为36m.
点评:考查机械能守恒定律的条件、动能定理、牛顿第二定律、运动学公式,注意动能定理中功的正负值,本题是简单的力学综合题.
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