题文
如图,一个滑板运动员,滑板和人的总质量为50kg,以某一初速度从一个斜坡底端滑上斜坡,当速度减小为零时,又从斜坡上下滑至底端,已知斜坡的倾角为30°,运动员上滑的时间是2s,设人及滑板受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)的大小恒为50N,g取10m/s2.求:
(1)滑板从斜坡底端滑上时的初速度大小;
(2)运动员匀加速下滑到底端时所用的时间.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设运动员向上滑行时的加速度为a1,设初速度的方向为正方向,根据牛顿第二定律有:
-(mgsinθ+f)=ma1
代入数据得:a1=-6m/s2
根据运动学的规律有:0=v0+a1t1
代入数据得:v0=12m/s.
(2)设运动员下滑时的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有:
mgsinθ-f=ma2
代入数据得:a2=4m/s2
运动员上滑的位移为:x=v02t1=12m
下滑的与上滑的距离相同,设运动员匀加速下滑到底端时所用的时间t2.
则有:x=12a2t22
代入数据得:t2=6s
答:(1)滑板从斜坡底端滑上时的初速度大小为12m/s.
(2)运动员匀加速下滑到底端时所用的时间为6s.
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解析
v02
考点
据考高分专家说,试题“如图,一个滑板运动员,滑板和人的总质量为.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动的速度公式:
Vt=V0+at。
公式说明:
- 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
- 通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。
①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。
②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。
3. 速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。
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