如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求:(1)运动员下滑过程中的加速度大小?(2)运动员到达坡底时的速度大小?(3)运动员受到的摩擦力大小?
问题描述:
如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求:
(1)运动员下滑过程中的加速度大小?
(2)运动员到达坡底时的速度大小?
(3)运动员受到的摩擦力大小?
答
(1)由位移时间公式得:
x=
at2,1 2
解得:a=
=2x t2
=1.8m/s2,2×90 102
即运动员下滑过程中的加速度大小为1.8m/s2.
(2)由速度公式得:v=at=1.8×10=18m/s;
即运动员到达坡底时的速度大小为18m/s.
(3)由牛顿第二定律得:
mgsin30°-f=ma,
解得:f=mgsin30°-ma=60×10×0.5-60×1.8=192N;
答:(1)运动员下滑过程中的加速度大小为1.8m/s2;
(2)运动员到达坡底时的速度大小为18m/s;
(3)运动员受到的摩擦力大为192N.
答案解析:(1)根据位移时间公式求加速度;
(2)根据速度时间公式求末速度;
(3)根据牛顿第二定律求出摩擦力.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题关键根据运动学公式求解末速度和加速度,然后根据牛顿第二定律求合力,典型的由运动确定受力,基础题.