Question

【题目】2013年1月9日以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警，13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个霾橙色预警。雾霾天气的形成既有气象原因，也有污染排放原因。汽车尾气排放也是其中罪魁祸首之一。我国政府现在大力提倡绿色出行，骑自行车就是一种低碳环保的出行方式。现有一人骑自行车上坡，坡长200m，坡高10m，人和车的总质量为100kg，人蹬车产生的牵引力为100N。若在坡底时车的速度大小v0=10m/s，到达坡顶速度大小vt=4m/s，若空气阻力的影响忽略不计，求：
（1）上坡过程中人克服摩擦阻力做了多少功？
（2）设自行车上坡过程所受摩擦阻力大小恒定不变，若人不蹬车，在坡底以v0=10m/s的初速度冲上坡，最多能在坡上行驶多远？（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）

由动能定理得：FL-mgh-Wf= mvt2- mv02

解得Wf =14200J

（2）

因为f=Wf /L=71N

设最多能行驶的距离为S ,则由动能定理得：

-fS -mgS sinθ = - mv02

解得：S=41.3m

【解析】（1）由动能定理得：FL-mgh-Wf= mvt2- mv02
解得Wf =14200J（2） 因为f=Wf /L=71N
设最多能行驶的距离为S ,则由动能定理得：
-fS -mgS sinθ = - mv02
解得：S=41.3m
【考点精析】根据题目的已知条件，利用动能定理的综合应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷．