FN-mgcos θ=0,
其中Ff=μFN,
联立解得人和滑板滑下的加速度为
a1=g(sin θ-μcos θ)=2.0 m/s2。
(2)人和滑板在水平滑道上受力如图所示。
由牛顿第二定律得
FN′-mg=0,Ff′=ma2,
其中Ff′=μFN′,
联立解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为a2=μg=0.5×10 m/s2=5.0 m/s2,
设人从斜坡上滑下的最大距离为LAB,由匀变速直线运动公式得
v=2a1LAB,0-v=-2a2L
联立解得LAB=50.0 m。
[答案] (1)2.0 m/s2 (2)50.0 m
1.滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一。如图462所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40 kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力,使冰车从静止开始运动10 s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行。(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用)。求:
图462
(1)冰车的最大速率;
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小。
解析:(1)以冰车及小明为研究对象,由牛顿第二定律得F-μmg=ma1①
vm=a1t②
由①②得vm=5 m/s。
(2)冰车匀加速运动过程中有x1=a1t2③
冰车自由滑行时有μmg=ma2④
v=2a2x2⑤
又x=x1+x2⑥