题目内容

12.如图所示,质量为50kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为250N的拉力F作用下,沿水平地面由静止开始做直线运动,经2s撤去拉力F,雪橇做减速运动,最终停下来.雪橇与地面间的动摩擦因数为0.20(cos37°=0.8,sin37°=0.6 ).(g=10m/s2)求:
(1)2s末雪橇的速度大小;
(2)在整个运动过程中雪橇的位移大小.

分析 (1)对小孩和雪橇整体受力分析,根据牛顿第二定律求得雪橇的加速度,利用速度公式可求速度
(2)雪橇运动的总路程分撤去力F前和撤之后,分别研究受力情况,由牛顿第二定律分别和运动学公式分别求路程,然后求和即雪橇运动的总位移.

解答 解:(1)对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:

根据牛顿第二定律:
水平方向:Fcosθ-Ff=ma1
竖直方向:FN+Fsinθ-mg=0
又:Ff=μFN
代入数据解得a1=2.6m/s2
根据运动学公式,2s末的速度为 v=a1t1=5.2m/s;
(2)撤去F前,整体做匀加速运动,位移x1=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×2.6×{2}^{2}m$=5.2m
撤去F后,整体做减速运动,根据牛顿第二定律有:
滑动的加速度为-μmg=ma2,a2=-2m/s2
此后雪橇滑行的位移为:x2=$\frac{{0-v}^{2}}{{a}_{2}}$=$\frac{-5.{2}^{2}}{2×(-2)}m$=6.76m
雪橇在6s内的位移为 x=x1+x2=5.2+6.76=11.96m;
答:(1)2s末雪橇的速度为5.2m/s;
(2)雪橇在整个过程中总位移大小为11.96m.

点评 解决本题的关键是正确的受力分析,判断物体的运动情况,结合牛顿第二定律求得加速度,利用运动学公式求解.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网