问题 问答题

如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为70kg,表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题(g=10m/s2):

位置ABC
速度(m/s)2.012.00
时刻(s)0410
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?

(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小.

(3)人与雪橇从B到C的过程中,求阻力的平均功率.

答案

(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为

△E=

1
2
m
v2B
-
1
2
m
v2A
-mghA

代入数据,解得:△E=9100J                                     

(2)人与雪橇在BC段做减速运动,根据运动学公式可得,

减速的加速度大小a=

vC-vB
△t

代入数据,可解得:a=2m/s2  

由牛顿第二定律得

f=ma

代入数据,可解得:f=140N                         

(3)人与雪橇从B到C的过程中,

由功率表达式可知,

.
P
=-f
.
v

代入数据,可解得

.
P
=-840W

答:(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为9100J;

(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,则阻力大小140N.

(3)人与雪橇从B到C的过程中,则阻力的平均功率840W.

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