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如图所示,倾角θ=30o的雪道与水平冰面在B处平滑地连接,小明乘雪橇在A处由静止开始匀加速下滑,经B处后在水平冰面上匀减速滑至C处停止.已知A处离冰面高度h=8m,BC距离L=36m,雪橇经B处
题目详情
如图所示,倾角θ=30o的雪道与水平冰面在B处平滑地连接,小明乘雪橇在A处由静止开始匀加速下滑,经B处后在水平冰面上匀减速滑至C处停止.已知A处离冰面高度h=8m,BC距离L=36m,雪橇经B处的速度大小vB=12m/s,小明与雪橇的总质量m=70kg,不计空气阻力和连接处能量损失,小明和雪橇可视为质点.求:
(1)小明与雪橇在雪道上运动的加速度大小.
(2)雪橇与水平冰面间的动摩擦因数.
(3)整个运动过程中,小明与雪橇损失的机械能.
(1)小明与雪橇在雪道上运动的加速度大小.
(2)雪橇与水平冰面间的动摩擦因数.
(3)整个运动过程中,小明与雪橇损失的机械能.
▼优质解答
答案和解析
(1)由题意知,SAB=
=
=16m
小明乘雪橇在A处由静止开始匀加速下滑,由vB2-0=2a1SAB可得:
代入数据有:122-0=2a1×16
解得:a1=4.5m/s2
(2)在冰面上运动,由运动学公式可得:0-vB2=-2a2L
由牛顿第二定律可得:a2=
=μg
代入数据联立解得:μ=0.2
(3)整个运动过程能量守恒,损失的机械能为:△E=mgh=70×10×8=5600J.
答:(1)小明与雪橇在雪道上运动的加速度大小为4.5m/s2;
(2)雪橇与水平冰面间的动摩擦因数为0.2;
(3)整个运动过程中,小明与雪橇损失的机械能为5600J.
h |
sin300 |
8 | ||
|
小明乘雪橇在A处由静止开始匀加速下滑,由vB2-0=2a1SAB可得:
代入数据有:122-0=2a1×16
解得:a1=4.5m/s2
(2)在冰面上运动,由运动学公式可得:0-vB2=-2a2L
由牛顿第二定律可得:a2=
μmg |
m |
代入数据联立解得:μ=0.2
(3)整个运动过程能量守恒,损失的机械能为:△E=mgh=70×10×8=5600J.
答:(1)小明与雪橇在雪道上运动的加速度大小为4.5m/s2;
(2)雪橇与水平冰面间的动摩擦因数为0.2;
(3)整个运动过程中,小明与雪橇损失的机械能为5600J.
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