中OA段是长27m的水平轨道,AB段是倾角θ=37°足够长的斜直轨道,OA与AB在A点平滑连接.已知滑板及运动员总质量为60kg,运动员从水平轨道向左滑向斜直轨道,滑到O点开始计时,其后一段时间内的运动图象如图乙所示.将滑板及运动员视为质点,滑过拐角时速度大小不变,在水平和斜直轨道上滑板和接触面间的动摩擦因数相同.取g=10ms2,si
37°=06,cos37°=08,忽略空气阻力求:
1滑板与接触面间的动摩擦因数;2运动员到达坡底A点时速度大小;3运动员沿坡上滑的最大距离保留三位有效数字.【答案】10226ms3237m【解析】试题分析:由图可求得人运动的加速度,再由牛顿第二定律可求得动摩擦因数;由速度和位移的关系可求得到达A点的速度;对上滑过程由动能定理求解上滑的距离(1)由运动图象知:在水平方向由牛顿第二定律有:-μmg=ma代入数据解得:μ=02(2)设人运动到A点时速度为v,由运动学公式:
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f代入数据解得:v=6ms(3)运动员冲上斜坡后做匀减速直线运动,设减速过程的加速度为a′由牛顿第二定律得:-mgsi
θ-μFN=ma′垂直斜面方向:FN=mgcosθ代入数据解得:a′=-76ms2设沿坡上滑的最大距离为x,由运动学公式有:0-v2=2a′x代入数据解得:x=237m即沿坡上滑的最大距离为237m点睛:本题主要考查动能定理的应用,要注意正确分析物理过程,做好受力分析才能准确找出物理规律求解。
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