Question

一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下（如图所示），山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小。

Answer 1

解：以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示

研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动。将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程：
F_N－mgcosθ＝0 ①
mgsinθ－F_f＝ma ②
又因为F_f＝μF_N ③
由①②③可得：a＝g(sinθ－μcosθ)
故x＝at²＝g(sinθ－μcosθ)t² ＝×10×(－0.04×)×5²m＝58m
v＝at＝10×(－0.04×)×5m/s＝23.3m/s