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θ=30°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20

发布时间:2020-08-06 08:14:58

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θ=30°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?

网友回答

解:(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.?

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:
G1=mgsinθ
G2=mgcosθ
设下滑的加速度为a,由公式可得:

由牛顿第二定律得:F合=ma=80×4N=320N
由受力分析图可知:F合=G1-f=mgsinθ-f
联立解得:f=80N
(2)斜面的支持力?N=G2=mgcosθ
滑动摩擦力公式?f=μN
两式联立解得:μ=0.12
答:(1)滑雪者在下滑过程中受到的摩擦力f为80N;
(2)滑板与雪地之间的动摩擦因数μ为0.12.
解析分析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度,对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力.
(2)在垂直斜面方向上,受力平衡,求出正压力,根据滑动摩擦力的公式即可求得动摩擦力因素.

点评:解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.
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