Question

一游客在滑雪時，由靜止開始沿傾角為37°的山坡勻加速滑下．下滑過程中從A點開始給游客抓拍一張連續曝光的照片如圖所示．經測量游客從起點到本次曝光的中間時刻的位移恰好是40m．已知本次攝影的曝光時間是0.2s，照片中虛影的長度L相當于實際長度4m，試計算：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）本次曝光中間時刻的瞬時速度；
（2）滑雪板與坡道間的動摩擦因數．

Answer 1

（1）用s表示題中的位移，θ表示斜面傾角，△t表示曝光時間，μ表示滑雪板與坡道間的動摩擦因數，m表示滑雪運動員的質量．設運動員下滑的加速度為a，曝光的中間時刻的速度為v₀，
則有v₀²=2as v0=

L

△t

可求得：v₀=20m/sa=5.0m/s²
（2）又根據牛頓第二定律有　mgsinθ-μmgcosθ=ma
可求得動摩擦因數為　μ=0.125
答：（1）本次曝光中間時刻的瞬時速度為20m/s．
（2）滑雪板與坡道間的動摩擦因數為0.125．