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滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一.如图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40kg,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40N的水平推力,使冰车从静止开始运动10s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:(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:(1)以冰车及小明为研究对象,由牛顿第二定律得
F-μmg=ma1
vm=a1t ②
由①②得vm=5m/s
(2)冰车匀加速运动过程中有
冰车自由滑行时有 μmg=ma2

又x=x1+x2
由③④⑤⑥得x=50m
答:(1)冰车的最大速率是5m/s;
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小是50m.
分析:(1)由题知,冰车先做匀加速运动后做匀减速运动,当小明妈妈停止施加力的作用时,速度最大.由牛顿第二定律求得加速度,由速度公式求解最大速率.
(2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移.撤去作用力冰车做匀减速运动过程,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学速度位移关系式求得滑行位移,即可求出总位移.
点评:本题是两个过程的问题,运用牛顿第二定律和运动学结合处理是基本的方法,也可以根据动量定理和动能定理结合进行研究.
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科目:高中物理 来源: 题型:

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求:(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.

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科目:高中物理 来源:2015届吉林省长春市高一上学期期末调研测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

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求:(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。

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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求:(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.
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年吉林省长春市高一(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

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求:(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.

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