Question

【题目】已知物体的重力势能表达式为，动能表达式为，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg，如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接，小明乘雪橇在A处由静止开始下滑，经B处后在水平冰面上滑至C处停止。已知A处离冰面高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，小明与雪橇的总质量m＝80kg，不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，求：

（1）小明与雪橇在雪道上A处的机械能____。

（2）小明滑到B处的速度____

（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小____。

Answer 1

【答案】 7840J 14m/s 196N

【解析】(1) 由题意知，小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能，故EA＝＝80kg10N/kg9.8m＝7840J;(2)由题意知,小滑块从A点下滑到B点的过程中,机械能是守恒的,则EA＝EB；即m vB2＝7840J；vB＝14m/s；(3) 雪橇滑至C处停止,克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，故雪橇与水平冰面间的摩擦力为：f＝＝196N.