Question

【題目】滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項目之一。如圖所示為小明媽媽正與小明在冰上游戲，小明與冰車的總質量是40kg，冰車與冰面之間的動摩擦因數為0．05，在某次游戲中，假設小明媽媽對冰車施加了40N的水平推力，使冰車從靜止開始運動10s后，停止施加力的作用，使冰車自由滑行．（假設運動過程中冰車始終沿直線運動，小明始終沒有施加力的作用）．

求：（1）冰車的最大速率；

（2）冰車在整個運動過程中滑行總位移的大小。

Answer 1

【答案】（1）5m/s （2）50m

【解析】試題分析：（1）以冰車及小明為研究對象，由牛頓第二定律得

F-μmg=ma1 ①

vm=a1t ②

由①②得vm=5m/s

（2）冰車勻加速運動過程中有 x1＝a1t2③

冰車自由滑行時有 μmg=ma2 ④

vm2＝2a2x2⑤

又x=x1+x2⑥

由③④⑤⑥得x=50m