问题 问答题

在某一旅游景区内建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5.0s内沿斜面下滑的位移x=25m.(不计空气阻力,取g=10m/s2,结果保留2位有效数字)求:(1)游客连同滑草装置在下滑过程中的加速度a;

(2)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F;

(3)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ.

答案

(1)由位移公式

x=

1
2
at2解得 

  a=

2x
t2
=2.0m/s2    

故游客连同滑草装置在下滑过程中的加速度为2.0m/s2                   

(2)沿斜面方向,由牛顿第二定律得:

 mgsinθ-F=ma                       

代入数值解得F=m(gsinθ-a)=240 N  

故游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为240N.              

(3)在垂直斜面方向上,

FN-mgcosθ=0                           

又     F=μFN                                

联立并代入数值后,解得μ=

F
mgcosθ
=0.35  

故滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为0.35.

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