Question

【題目】一個無風晴朗的冬日，小明乘坐游戲滑雪車從靜止開始沿斜直雪道下滑，滑行54m后進入水平雪道，繼續滑行40.5m后減速到零。已知小明和滑雪車的總質量為60kg，整個滑行過程用時10.5s，斜直雪道傾角為37°。求小明和滑雪車：

（1）滑行過程中的最大速度的大小；

（2）在斜直雪道上滑行的時間；

（3）在斜直雪道上受到的平均阻力的大小。

Answer 1

【答案】(1) ； (2) ；(3) 。

【解析】

（1）小明和滑雪車在斜面上滑行時做初速度為0的勻加速的直線運動，在水平上滑行時，做末速度為0的勻減速直線運動，由平均速度公式可得滑行分析運動過程可知：

，

則整個過程有：

解得：

（2）在斜直雪道上滑行過程中由可得，滑行的時間：

（3）根據勻變速直線運動速度時間關系式可得小明和滑雪車在斜直雪道上的加速度：

由牛頓第二運動定律：

解得：