Question

【題目】如圖，某小學生坐在雪橇上，她媽媽用F=200N的拉力通過繩拉雪橇，使雪橇沿水平地面做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小為0．5m/s2，F與水平方向成斜向上，已知該小學生和雪橇的總質量為m=40kg，取sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2,小學生和雪橇可視為質點，t=10s時繩突然拉斷了，求:

（1）雪橇與水平地面的動摩擦因數μ;

（2）若繩突然拉斷后，雪橇在運動多遠就停下了；

（3）通過計算，畫出上述雪橇運動的v-t圖象．

Answer 1

【答案】（1）0．5 （2）2．5m （3）如圖所示

【解析】

試題分析：（1）把小孩和雪橇看成一個整體，受力如圖所示，

由牛頓第二定律得:

在豎直方向：

由: 代入數據解得：

（2）若繩突然拉斷后，雪橇受到向左的摩擦力，做減速運動，由：

解得： t=10s末的速度為：

設雪橇在運動了x停下來，有運動學公式：

（3）根據（1）（2）可得:在0～10s內做加速度為0．5m/s2的勻加速運動，速度達到5m/s后做加速度為5m/s2的減速運動，在運動后停下，速度-時間圖象如圖所示．