Question

【題目】如圖是某少年進行滑板訓練時的示意圖。滑板原來靜止在水平地面某處，少年以某一水平初速度跳上滑板，之后與滑板一起以v=2.0m/s的速度開始沿水平地面向左滑行，經過x=20m的距離后停下。此后少年又從滑板上水平向左跳出，滑板變成向右滑行，返回出發點時恰好停下。已知滑板的質量m=4kg，少年的質量M=40kg，滑板滑行過程受到的路面阻力大小與滑板對地面的壓力大小成正比。求：

（1）少年與滑板一起滑行過程受到的路面阻力大小；

（2）少年跳上滑板時的水平初速度v1大小和跳離滑板時的水平速度v2大小。

Answer 1

【答案】(1) (2),

【解析】

少年與滑板一起滑行過程，做勻減速運動，由動能定理求得路面阻力大小；少年跳上滑板，系統動量守恒，根據動量守恒求得滑板時的水平初速度；少年跳離滑板，滑板返回出發點時恰好停下，由動能定理求得跳離滑板時的水平速度；

解：(1)少年與滑板一起滑行過程，由動能定理則有：

代入數據解得路面阻力大小：

(2) 少年跳上滑板，系統動量守恒，則有：

代入數據解得滑板時的水平初速度：

少年跳離滑板，系統動量守恒，則有：

滑板返回出發點時恰好停下，由動能定理則有：

根據題意有：

代入數據解得跳離滑板時的水平速度：