如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙游戏,人坐在滑板上从倾角θ=37°的斜坡上由静止开始下滑,经过斜坡底端沿水平滑道再滑行一段距离停下.已知滑板与斜面和水平滑道间的动摩擦

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙游戏,人坐在滑板上从倾角θ=37°的斜坡上由静止开始下滑,经过斜坡底端沿水平滑道再滑行一段距离停下.已知滑板与斜面和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.3.若某人和滑板的总质量m=60kg,滑行过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.(sin37°=0.6   cos37°=0.8)
(1)求人从斜坡滑下时加速度的大小;
(2)若人坐着滑板从距地面高6.0m处由静止下滑,求到达斜坡底端时的速度大小;
(3)若水平滑道的最大长度为L=20m,求人在斜坡上滑下的高度应不超过多少.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)对人和滑板受力分析如图所示,根据牛顿运动定律:
mgsin37°-f=ma
N-mgcos37°=0
f=μN

代入数据解得:a=3.6m/s2      
(2)人和滑板在斜面上运动的过程中,根据动能定理:
mgh-μmgcos37°
h
sin37°
=
1
2
m
v2t
-0

代入数据解得:
vt=6

2
≈8.5
m/s    
(3)设人和滑板从距水平面高H处下滑,从人和滑板在斜面上开始运动到人和滑板停止运动的过程中,
根据动能定理:mgH-μmgcos37°
H
sin37°
-μmgL=0-0

代入数据解得:H=10m  
答:(1)人从斜坡滑下时加速度的大小是3.6m/s2
(2)若人坐着滑板从距地面高6.0m处由静止下滑,到达斜坡底端时的速度大小是8.5m/s;
(3)若水平滑道的最大长度为L=20m,人在斜坡上滑下的高度应不超过10m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙游戏,人坐在滑板上从倾角θ=37°的斜坡上由静止开始下滑,经过斜坡底端沿水平滑道再滑行一段距离停下.已知滑板与斜面和水平滑道间的动摩擦…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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