质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用大小为100N、与水平方向成37°斜向上的拉力,从静止开始使雪橇做匀加速

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  • 解题思路:(1)对小孩和雪橇整体受力分析,根据牛顿第二定律求得雪橇的加速度,利用速度公式可求速度(2)雪橇运动的总路程分撤去力F前和撤之后,分别研究受力情况,由牛顿第二定律分别和运动学公式分别求路程,然后加和即雪橇运动的总路程.

    (1)对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:

    根据牛顿第二定律:

    水平方向:Fcosθ-Ff=ma1

    竖直方向:FN+Fsinθ-mg=0

    又:Ff=μFN

    代入数据解得a1=0.3m/s2

    根据运动学公式,10s末的速度为v=a1t=3m/s

    (2)撤去F前,整体做加速运动,位移x1=

    1

    2a1

    t2 =15m

    撤去F后,整体做减速运动,根据牛顿第二定律有:

    滑动的加速度为-μmg=ma2

    根据运动学公式:0-v2=2ax2

    解得:x2=2.25m

    雪橇运动的总路程为x=x1+x2=17.25m

    答:(1)10s末雪橇的速度为3m/s;

    (2)雪橇运动的总路程为17.25m.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

    考点点评: 解决本题的关键是正确的受力分析,结合牛顿第二定律求得加速度,利用运动学公式求解.