Question

【題目】如圖所示，傾角為的雪道AB與水平冰面BC在B處平滑地連接，小明乘雪撬從雪道上離冰面高度為h的A處自靜止開始下滑，經B處后沿水平冰面滑至C處停止，已知小明與雪橇的總質量為M，已知雪橇和雪道、冰面的動摩擦因數分別為、，不計空氣阻力和連接處能量損失，小明和雪橇可視為質點。

(1)雪橇和小明在雪道和水平冰面上時各受幾個力作用？分別做什么性質的運動？

(2)請用牛頓運動定律和勻變速運動規律，列出求解冰面BC長度L所需的有關式子；

(3)請用動能定理，立出求解冰面BC長度L所需的有關式子（注意：只立式，不必求解）。

Answer 1

【答案】(1)見解析；(2)見解析；(3)

【解析】

(1)雪橇和小明在雪道上受：重力、雪道的支持力和摩擦力；在水平冰面上時受：重力、冰面的支持力和摩擦力；在雪道上做勻加速運動，在水平冰面上做勻減速運動；

(2)在雪道上時

在水平冰面上時

(3)從開始滑動到水平冰面上停止，由動能定理