在某一旅游景区,建有一山坡滑雪运动项目.某段斜坡可看成倾角的斜面,一名滑雪者总质量m=80kg,他在这段斜坡上从静止开始匀加速下滑50m时,其速度增大到20m/

在某一旅游景区,建有一山坡滑雪运动项目.某段斜坡可看成倾角的斜面,一名滑雪者总质量m=80kg,他在这段斜坡上从静止开始匀加速下滑50m时,其速度增大到20m/

题型:不详难度:来源:
在某一旅游景区,建有一山坡滑雪运动项目.某段斜坡可看成倾角的斜面,一名滑雪者总质量m=80kg,他在这段斜坡上从静止开始匀加速下滑50m时,其速度增大到20m/s,(不计空气阻力,取g=10m/s2)问:
(1)滑雪者在下滑过程中受到的摩擦力f为多大?
(2)滑板与雪地之间的动摩擦因数μ为多大?
答案
(1)以滑雪者为研究对象,其受力情况如图所示,受到重力G=mg,斜坡的支持力N和摩擦力f.                       (2分)

将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解为G1和G2.
由几何知识得:          (1分)
                 (1分)
设下滑的加速度为,由公式可:
      (1分)
由牛顿第二定律得:   (1分)
由受力分析图可知:  (2分)
联立解得:                  (1分)
(2)斜面的支持力          (2分)
滑动摩擦力公式                   (1分)
两式联立解得:                 (2分)
(不画受力分析图的,扣1分,结果为的不扣分)
解析

举一反三
质量为m的小物块,用轻弹簧固定在斜面体上,斜面的倾角为,轻弹簧的劲度系数为k,如图所示.整个装置放在电梯内.
(1)若斜面光滑,电梯静止时弹簧的伸长量为x.如果电梯竖直向上做匀加速直线运动,弹簧的伸长量为2 x.求电梯竖直向上加速运动时的加速度.
(2)若斜面不光滑,斜面与物块之间的动摩擦因数为,弹簧的伸长量也为2 x,求此时电梯上升加速度的最大值.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)
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如下图所示,静止放在长直水平桌面上的纸带。其上有一小铁块,它与纸带右端的距离为0.5m,铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ=0.1。现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为x=0.8 m。已知g="10" m/s2,桌面高度为H="0.8" m,不计铁块大小,铁块不滚动。求:
(1)铁块落地时的速度大小。
(2)纸带从铁块下抽出所用的时间及开始时铁块距左侧桌边的距离。
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特战队员从悬停在空中离地235m高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特战队员和他携带的武器质量共为80 kg,设特战队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000 N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员至少轻握绳子才能确保安全.不计空气对人的阻力,g取10m/s2.求:

(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?如果特战队员从静止开始下落且一直轻握绳子,落到地面时的动能为多大?
(2)某队员在训练时由静止开始下落,他先轻握绳子做了一段时间的匀加速运动,然后又立即紧握绳子做了一段时间的匀减速运动,测得他落到地面时的速度大小为5m/s,求他轻握绳子阶段所经历的时间和他在下滑过程中的最大动能.
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一个人站在商店的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯向上加速运动,如图所示(    )
A.踏板对人做的功等于人的机械能的增加量
B.对人做功的只有重力和踏板对人的支持力
C.人克服重力做的功等于人的机械能的增加量
D.踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量

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(4分)为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

(1)若取M="0.4" kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________.(填答案前的字母)
A. 5 g        B. 15 g       C. 40g    D. 400 g
(2)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:_______________________. (用△t1、△t2、D、S表示)
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