滑雪度假村某段雪地赛道可等效为长L=36m,倾角为θ=37o的斜坡。已知滑道的积雪与不同滑板之间的动摩擦因数不...
问题详情:
滑雪度假村某段雪地赛道可等效为长L=36m,倾角为θ=37o的斜坡。已知滑道的积雪与不同滑板之间的动摩擦因数不同,现假定*先滑下时滑板与赛道的动摩擦因数μ1=0.5,乙后滑时滑板与赛道的动摩擦因数为μ2=0.25,g取10m/s2.已知*和乙均可看作质点,且滑行方向平行,相遇时不会相撞。求:
(1)*从坡顶由静止自由滑下时到达坡底的速度大小
(2)若乙比*晚出发Δt=1s,为追上*,有人从后面给乙一个瞬时作用使乙获得初速度V0=1m/s,通过计算分析乙能否在*到达坡底前追上*;若能追上求出两者在追上前相距的最远距离,若不能追上求出两者到达坡底的时间差。
【回答】
解:(1)对*运动,由牛顿运动定律:m1gsinθ-μ1m1gcosθ=m1a* a*=2m/s2 (2分)
由2a*L=v12 (2分) 得:v1=12m/s (1分)
(2)*到达坡底的时间t*==6s (1分)
对乙:a乙=gsinθ-gcosθ=4m/s2 (1分) 设到达坡底时间为t乙
L=v0t乙+a乙t乙2 得 t乙=4s (1分)
t乙+△t<t* 故可以追上 (1分)
设*出发后经t1,乙与*达到共同速度v,则:
V= a*t1= v0+a乙(t1-△t) 解得:t1=1.5s (2分)
X*= a*t12=m (1分) X乙= v0(t1-△t)+a乙(t1-△t)2=1m (1分)
∴ △x= X*-X乙=1.25m (1分)
知识点:专题二 力与物体的直线运动
题型:计算题