Question

【题目】如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F＝100N而从静止向前滑行，其作用时间为t1＝10s，撤除水平推力F后经过t2＝15s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，第二次利用滑雪杖对雪面的作用距离与第一次相同。已知该运动员连同装备的总质量为m＝75kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff＝25N，求：

（1）第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移；

（2）该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。

Answer 1

【答案】（1）10m/s和50m；（2）187.5m。

【解析】

（1）设运动员利用滑雪杖获得的加速度为a1

由牛顿第二定律可知F﹣f＝ma1

解得a1=1m/s2

第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小为v1＝a1t1＝10m/s

通过的位移为

（2）运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为

经历时间t2速度变为v′1＝v1﹣a2t2＝5m/s

第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v2，则

第二次撤去水平推力后，滑行的最大距离

联立解得x2＝187.5m