Question

滑沙是一項有趣的娛樂活動，如圖所示，沙坡傾角θ=37^o,坡道AC長S_AC=24m，B為AC的中點。某滑沙愛好者坐在滑沙車上從A點由靜止開始下滑，AB運動過程為滑沙車提速階段，車受阻力很小，可以忽略不計，滑沙車在B點開始制動，勻減速運動到C點停止，已知滑沙者和車的總質量m="60.0" kg，整個運動過程中空氣阻力忽略不計，g取10 m/s

求：（1） 滑沙車到達B點時的速度
（2） 滑沙車在BC段所受的阻力
（3）畫出滑沙車在AC段運動的v-t圖象（表明必要的數(shù)據(jù)，不必寫出計算過程）

Answer 1

（1）12m/s （2）720N （3）見解析

試題分析：解：（1）從A→B，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma₁               （1分）
由運動學公式得： 2a₁s_AB=v_B²                 （1分）
s_AC=2s_AB              （1分）
代入數(shù)據(jù)得：v_B="12m/s"    （1分）
（2）從B→C，設阻力為F，由牛頓第二定律得
F-mgsinθ=ma₂             （1分）
由運動學公式得
-2a₂x_BC=0-v_B²             （1分） 
代入數(shù)據(jù)得F="720N"            （1分）
（3）如圖（3分）