题目

1.马拉着自重600N的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动,马需用水平拉力18N.若在雪橇上载货500kg,马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动?雪橇和冰面间的滑动摩擦因数为多大?
2有一些航空母舰上装有帮助起飞的弹射系统,已知某型号的战斗机在跑道上加速时,可能产生的最大加速度为5m/s²,起飞速度为50m/s,如果要求该飞机滑行100m后起飞,那么,弹射系统必须使飞机具有多大的速度才能让飞机起飞?
3.甲乙两个同学在直跑道上练习4*10m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度,乙从静止开始全力奔跑需要跑出25m才能达到接力区伺机全力奔出,若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80％,则（1）乙在接力区须奔出多少距离?（2）乙应在距离甲多远时起跑?

提问时间：2021-01-06

答案

因为匀速,所以拉力等于摩擦力
所以f=uN=u*600=18
u=0.03
如果在雪橇上载货500kg,
那么总重力=600+500*10=5600N
摩擦力=5600*0.03=168N
所需拉力为168N
假设所需初速度为V,那么
因为V^2-V0^2=2ax
50^2-V^2=2*5*100
2500-V^2=1000
V^2=1500
V=38.7m/s
1,
设最大速度为v
乙从静止开始全力奔跑的加速度a=v^2/2s=v^2/50
乙接棒时奔跑到最大速度的80%时加速度不变,设此时位移为x
则a=(80%v)^2/2x=v^2/50,解得x=16m
乙在接力区需奔出16米.
2,
设乙应在距离甲s米时起跑.
乙起跑后,甲跑了vt米,乙跑了16米.所以s=vt-16
已知：乙跑了16=1/2*at^2,a=v^2/50,联立得：t=40/v
t=40/v代入vt后知,甲跑了40米.
所以s=40-16=24m
乙应在距离甲24米时起跑.