Question

一位滑雪者如果以的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从冲坡开始计时，至3.8s末，雪橇速度变为零．如果雪橇与人的质量为m=80kg，求滑雪人受到的阻力是多少．(g取)

Answer 1

答案：20.8N,沿斜面向下
解析：

可先分析滑雪人在斜坡上的运动情况．初速度为20m/s，末速度为零，运动时间为3.8s，则根据匀变速直线运动的公式，可以求得加速度a．再根据牛顿第二定律，由已知的加速度a，求出物体受到的阻力． 解：如图建立坐标系，以方向为x轴的正方向，并将重力进行分解． 　　在x方向上，为物体受到的阻力大小；在y方向上，因为物体的运动状态没有变化，所以重力的一个分力等于斜坡的支持力． 沿x方向可得建立方程 ① 又因为② 所以≈ 其中“－”号表示加速度方向与x轴正方向相反． 又因为 所以 =－400N＋420.8N=20.8N，方向沿斜面向下． 　　根据物体的运动情况，由牛顿运动定律，就可推知物体的受力情况，牛顿正是根据前人的研究工作获得月亮、行星的运动情况，从而发现了万有引力定律． 　　重点归纳：已知物体的运动情况，求出物体所受的未知力．求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用动力学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等． 　　方法提炼：(1)求解上述两类问题的思路，可用下面的框图来表示． 　　分析解决这类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度a． (2)解题思路及步骤 ①首先要对所确定的研究对象作出受力情况、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚，然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解．这是用牛顿运动定律解题的基本思路和方法． ②由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤： (a)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图； (b)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)； (c)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； (d)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量． 注意：①速度的方向与加速度的方向要区分开． ②题目中的力，是合力还是分力要区分开．