一位质量为50kg的滑雪运动员从高度为30m的斜坡自由滑下,初速度为零,斜坡的倾角为37度,滑动摩擦因数...

题目

一位质量为50kg的滑雪运动员从高度为30m的斜坡自由滑下,初速度为零,斜坡的倾角为37度,滑动摩擦因数...
一位质量为50kg的滑雪运动员从高度为30m的斜坡自由滑下,初速度为零,斜坡的倾角为37度,滑动摩擦因数为0.1则运动员滑至坡底有（1）所受的力所做的功各是多少?（2）合力做了多少功?3）到达坡底时摩擦力的功率是多少?

答案

1、运动员受重力、支持力、摩擦力
重力做的功为：W1=mgh=30×10×50J=15000J
支持力做的功为：W2=0（支持力与位移垂直）
摩擦力做的功为：W3=-μmgcosθ×(h/sinθ)=-2000J
2、合力做的功为：W=W1+W2+W3=13000J
3、运动员的加速度为：a=F合/m=（mgsinθ-μmgcosθ）/m=5.2m/s²
运动员的位移为：s=h/sinθ=50m
所以运动员到达坡底的速度为：v=√（2as）=√（2×5.2×50）m/s≈22.8m/s
运动员到达坡底时摩擦力的功率为：P=μmgcosθ×v≈9142.1w