解:(1)將人和車看做整體,受拉力為280×2=560N,總重為(60+10)×10=700N,受阻力為700×0.1=70N,重力平行于斜面的分力為 700×sin30°=350N,
則合外力為F=560-70-350=140N
則根據(jù)牛頓第二定律,加速度為a=
=2m/s
2即人與車一起運動的加速度的大小為2m/s
2.
(2)人與車有著共同的加速度,所以人的加速度也為2m/s
2,對人受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,假設(shè)靜摩擦力沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律,有
ma=T+f-mgsin30°
代入數(shù)據(jù)解得:f=140N
即人受到沿斜面向上的140N的摩擦力.
(3)失去拉力后,對人和車整體受力分析,受到重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,沿斜面的加速度為
根據(jù)速度時間公式,有
即人和車一起滑到最高點時所用的時間為0.5s.
分析:(1)對人和車整體受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可;
(2)對人受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,假設(shè)靜摩擦力沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出摩擦力,如果為正值,則假設(shè)成立,如果為負(fù)值,則與假設(shè)方向相反;
(3)先對人和車整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出加速度,再結(jié)合運動學(xué)公式列式求解.
點評:本題關(guān)鍵是對小車和人整體受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,再對人受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出車對人的摩擦力.