题目内容

1.滑雪是一项很好玩、很刺激、很酷、很…的运动,近年来运城周边也建起了好几个滑雪场,节假日里到滑雪场体验“雪地节目”已成为人们户外运动的新宠.在我市某滑雪场上,一个质量m=75kg的滑雪人,以v0=2m/s的初速度从山坡上沿直线滑道匀加速滑下,上坡的倾角θ=37°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m.忽略空气阻力作用,g取10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?
(2)如果斜坡上滑道只有60m,若该滑雪者以v=24m/s的速度冲上滑道,能否冲到滑道顶端?

分析 (1)根据位移时间公式求得加速度,利用牛肚第二定律求得摩擦因数;
(2)根据牛顿第二定律求得上滑的加速度,根据速度位移公式求得位移即可判断;

解答 解:(1)根据位移时间公式可知$x={v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}$,
代入数据解得:a=4m/s2
对人受力分析可知:mgsinθ-μmgcosθ=ma,
代入数据解得μ=0.25
(2)在上滑的过程中,根据牛顿第二定律可知:
mgsinθ+μmgcosθ=ma′,
代入数据解得:a′=8m/s2
上滑的位移为:$x=\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{2{4}^{2}}{2×8}m=36m<60m$不能滑到顶端
答:(1)滑雪板与雪面间动摩擦因数为0.25
(2)如果斜坡上滑道只有60m,若该滑雪者以v=24m/s的速度冲上滑道,不能冲到滑道顶端

点评 对研究对象的进行受力分析与运动分析,再由运动学公式与牛顿运动定律相结合,加速度时解题的中间桥梁.

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