问题
问答题
滑雪是一项既浪漫又刺激的体育运动.在一次滑雪运动中,运动员从山坡上自由滑下,最后停在一水平的运动场地上.这一运动过程可简化为如图所示的物理模型.物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上.设物体与斜面间以及水平面间的动摩擦因数都为μ,μ=0.2,斜面倾角θ=37°物体经过水平面上的某一点P时的速度vp=30m/s,从A到P滑动时间t=17s,(重力加速度g=10m/s2,sinθ=0.6),求:斜面AB的长度S.
答案
设物体在斜面上滑动时加速度大小为a1、所用时间为t1,在水平面上滑动时加速度大小为a2,
则根据牛顿第二定律有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma1
得:a1=g(sinθ-μcosθ)
μmg=ma2
得:a2=μg
又:vp=a1t1-a2(t-t1)
解得:t1=10s
故斜面的长度为:s=
a1t121 2
代入解出:S=220m
答:斜面AB的长度S是220m.