如圖所示,質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員,在傾角θ為37°的斜坡頂端,從靜止開(kāi)始自由下滑50m到達(dá)坡底,用時(shí)5s,然后沿著水平路面繼續(xù)自由滑行,直至停止,不計(jì)拐角處能量損失,滑板與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中的加速度大小;
(2)滑板與坡面間的滑動(dòng)摩擦力大小;
(3)運(yùn)動(dòng)員在水平路面上滑行的時(shí)間.
(1)根據(jù)x=
1
2
a1t12
得,a1=
2x
t12
=
2×50
25
m/s2=4m/s2

(2)根據(jù)牛頓第二定律得,mgsinθ-f=ma1
解得滑動(dòng)摩擦力f=mgsinθ-ma1=600×0.6-60×4N=120N.
(3)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),支持力N=mgcos37°
根據(jù)f=μN(yùn),解得μ=
f
N
=
120
600×0.8
=0.25

根據(jù)牛頓第二定律,在水平面上滑行時(shí)的加速度大小a2=
μmg
m
=μg=2.5m/s2

運(yùn)動(dòng)員滑動(dòng)底端時(shí)的速度v=a1t1=4×5m/s=20m/s.
則在水平面上滑行的時(shí)間t2=
v
a2
=
20
2.5
s=8s

答:(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中的加速度大小為4m/s2;(2)滑板與坡面間的滑動(dòng)摩擦力大小為120N;(3)運(yùn)動(dòng)員在水平路面上滑行的時(shí)間為8s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如題13(a)圖,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時(shí)間(s-t)圖象和速率-時(shí)間(v-t)圖象。整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長(zhǎng)度為了、高度為。(取重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果可保留一位有效數(shù)字)

(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度,A的v-t圖線如題13(b)圖所示。從圖線可得滑塊A下滑時(shí)的加速度       a=       m/s2 ,摩擦力對(duì)滑塊A運(yùn)動(dòng)的影響       。(填“明顯,不可忽略”或“不明顯,可忽略”)
(2)此裝置還可用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變       ,可驗(yàn)證質(zhì)量一定時(shí),加速度與力成正比的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變       ,可驗(yàn)證力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。
(3)將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A’,給滑塊A’一沿滑板向上的初速度,A’的s-t圖線如題13(c)圖。圖線不對(duì)稱是由于        造成的,通過(guò)圖線可求得滑板的傾角θ=       (用反三角函數(shù)表示),滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=        

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在升降機(jī)中,一個(gè)質(zhì)量為100kg的人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)磅秤顯示他的質(zhì)量為80kg,則他自己的下列判斷可能正確的是( 。
A.升降機(jī)加速上升B.升降機(jī)減速上升
C.升降機(jī)減速下降D.升降機(jī)加速下降

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)物體放在足夠大的水平地面上,圖甲中,若用水平變力拉動(dòng),其加速度隨力變化圖象為圖乙所示.現(xiàn)從靜止開(kāi)始計(jì)時(shí),改用圖丙中周期性變化的水平力F作用(g取10m/s2).求:
(1)物體的質(zhì)量及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)求周期力作用下物體在一個(gè)周期內(nèi)的位移大。
(3)21s內(nèi)力F對(duì)物體所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用放在水平地面上的質(zhì)量為M=50kg的電動(dòng)機(jī)提升重物,重物質(zhì)量為m=20kg,提升時(shí),重物以a=1.2m/s2的加速度加速上升,則繩子的拉力為_(kāi)_____N.電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力為_(kāi)_____N.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,一質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為0.2kg做勻變速直線運(yùn)動(dòng).在通過(guò)a點(diǎn)時(shí),速度大小va=4m/s,方向向右,經(jīng)過(guò)t=1s后,該質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn),速度大小vb=10m/s.求:
(1)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度
(2)質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的大;
(3)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速率最小時(shí),距離a點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,小孩和雪橇的總質(zhì)量m=20kg,大人用于水平方向成θ=53°角斜向上的拉力F拉雪橇,使雪橇沿水平地面以v=4m/s速度做均速直線運(yùn)動(dòng).已知雪橇與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5(sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)拉力F的大;
(2)撤去拉力F后雪橇還能滑行的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩物體,分別受到方向水平向右的作用力F1和F2,已知m1=5kg,m2=10kg,F(xiàn)l=2N,F(xiàn)2=4N,則甲、乙的加速度大小a1、a2關(guān)系為(  )
A.a(chǎn)l>a2B.a(chǎn)1=a2C.a(chǎn)l<a2D.無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,ABC為一細(xì)圓管構(gòu)成的
3
4
圓軌道,將其固定在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R(比細(xì)圓管的半徑大得多),OA水平,OC豎直,最低點(diǎn)為B,最高點(diǎn)為C,細(xì)圓管內(nèi)壁光滑.在A點(diǎn)正上方某位置有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開(kāi)始下落,剛好進(jìn)入細(xì)圓管內(nèi)運(yùn)動(dòng).已知細(xì)圓管的內(nèi)徑稍大于小球的直徑,不計(jì)空氣阻力.
(1)若小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)恰與管壁沒(méi)有相互作用,求小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)若小球剛好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)C,求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小和軌道對(duì)小球的作用力大;
(3)若小球從C點(diǎn)水平飛出后恰好能落回到A點(diǎn),求小球剛開(kāi)始下落時(shí)距離A點(diǎn)的高度.

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