Question

【題目】如圖甲所示，小同學攜帶滑雪板和滑雪杖等裝備在傾角=30°的雪坡上滑雪。他利用滑雪杖對雪面的短暫作用獲得向前運動的推力F（視為恒力），作用時間為t1=0.8s，后撤去推力運動了t2=1.2s。然后他重復剛才的過程總共推了3次，其運動的v-t圖像如圖乙所示。已知小和裝備的總質量m=60kg，下滑沿直線運動且下滑過程阻力恒定。求；

（1）小同學開始運動時的加速度a1；

（2）全過程的最大速度vmax；

（3）推力F和阻力f的大小。

Answer 1

【答案】（1）4m/s2；（2）7.2m/s；（3）F=300N；f=360N

【解析】

（1）根據圖像可知加速度

=4m/s2

（2）根據題意可知

所以

a2=1m/s2

最大速度

vmax=a2t3=7.2m/s

（3）根據牛頓第二定律

f+mgsinθ=ma2

所以

f=360N

同理

F-f-mgsinθ=ma1

解得

F=300N