一位滑雪者以vo=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30度的山坡,开始计时至3.8s.雪橇与人的总质量m=80

Question

一位滑雪者以vo=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30度的山坡,开始计时至3.8s.雪橇与人的总质量m=80

Answer 1

可先分析滑雪者在斜坡上的运动情况.初速度为20 m/s,末速度为零,运动时间为3.8s.则根据匀变速直线运动的公式,可以求得加速度a.再根据牛顿第二定律,由已知的加速度a,求出物体受到的阻力建立坐标系,以v0方向为x轴的正方向,并将重力进行分解G1=Gsin30°,G2=Gcos30°在x方向上,Ff为物体受到的阻力大小；在y方向上,因为物体的运动状态没有变化,所以重力的一个分力G2等于斜坡的支持力FN即G2=FN沿x方向可建立方程-Ff-G1=ma ①又因为 ②所以m/s2≈-5.26 m/s2,其中“-”号表示加速度方向与z轴正方向相反又因为G1=mgsin30°所以Ff=-80×10×N-80×(-5.26)N=-400 N+420.8 N=20.8 N,方向沿斜面向下