如图所示一位质量的滑雪运动员可视为质点从高度的斜坡自由滑下初速度为零斜坡的倾角滑雪板与雪面动摩擦因数则运动员滑至坡底的过程中不计空气阻力求运动员所受各个力所做的功分别是多少运动员滑至坡底时重力的瞬时功率为多少

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159958. （2022•关山中学•高一下三月） $德优题库$ 如图所示，一位质量m=60kg的滑雪运动员（可视为质点）从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面动摩擦因数μ=0.2。则运动员滑至坡底的过程中（不计空气阻力，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）运动员所受各个力所做的功分别是多少？
（2）运动员滑至坡底时，重力的瞬时功率为多少？

共享时间:2022-07-13 难度:2

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[考点]

重力做功的特点和计算，功率的定义、物理意义和计算式的推导，

[答案]

（1）运动员所受各个力所做的功分别重力做功为18000J，支持力做功为0，摩擦力做功为﹣4800J；

（2）运动员滑至坡底时，重力的瞬时功率为72

。

[解析]

解：（1）重力做功为W_G＝mgh＝60×10×30J＝18000J；
支持力与位移垂直，支持力不做功，为W_N＝0；
摩擦力做功为W_f＝﹣μmgcosθ×

＝

＝﹣4800J；
（2）运动员下滑过程，根据牛顿第二定律可知
mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma
运动员做匀加速运动，则达到底端的速度为v，则

到达坡底时重力的瞬时功率P＝mgvsin37°
联立解得P＝

答：（1）运动员所受各个力所做的功分别重力做功为18000J，支持力做功为0，摩擦力做功为﹣4800J；
（2）运动员滑至坡底时，重力的瞬时功率为72

。

[点评]

本题考查了"重力做功的特点和计算，功率的定义、物理意义和计算式的推导，"，属于"必考题"，熟悉题型是解题的关键。

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dygzwlyn

2022-07-13

高中物理 | 高一下 |

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