Question

【題目】如圖所示，某次滑雪訓練，運動員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對雪面的作用獲得水平推力F＝100N而從靜止向前滑行，其作用時間為t1＝10s，撤除水平推力F后經過t2＝15s，他第二次利用滑雪杖對雪面的作用獲得同樣的水平推力，第二次利用滑雪杖對雪面的作用距離與第一次相同。已知該運動員連同裝備的總質量為m＝75kg，在整個運動過程中受到的滑動摩擦力大小恒為Ff＝25N，求：

（1）第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小及這段時間內的位移；

（2）該運動員（可視為質點）第二次撤除水平推力后滑行的最大距離。

Answer 1

【答案】（1）10m/s和50m；（2）187.5m。

【解析】

（1）設運動員利用滑雪杖獲得的加速度為a1

由牛頓第二定律可知F﹣f＝ma1

解得a1=1m/s2

第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小為v1＝a1t1＝10m/s

通過的位移為

（2）運動員停止使用滑雪杖后，加速度大小為

經歷時間t2速度變為v′1＝v1﹣a2t2＝5m/s

第二次利用滑雪杖獲得的速度大小為v2，則

第二次撤去水平推力后，滑行的最大距離

聯立解得x2＝187.5m