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.