题目内容
如图所示,某人乘雪橇从雪坡A点滑至B点,接着沿水平地面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg,A点距地面的高度为20m,人与雪橇在BC段所受阻力恒定.图表中记录了人与雪橇运动过程中的有关数据.求:(取g=10m/s2)| 位置 | A | B | C |
| 速度(m/s) | 2.0 | 12.0 | |
| 时刻(s) | 4.0 | 10.0 |
(2)人与雪橇在BC颇受阻力的大小;
(3)BC的距离.
【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a=
,求出加速度,再由牛顿第二定律可求出阻力.
(3)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:
△E=
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
(3)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)人与雪橇在BC颇受阻力的大小是140N;
(3)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a=
(3)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:
△E=
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
(3)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)人与雪橇在BC颇受阻力的大小是140N;
(3)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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