在海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来。斜坡滑道与水平滑道
◎ 题目
在海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来。斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。 (1) 若斜坡倾角θ=37°,人和滑板的总质量m="60" kg。求人在斜坡上下滑时的加速度大小;(sin37°=0.6,cos37°=0.8) (2)由于受到场地限制,A点到C点的水平距离只有s=50m,为确保人身安全,请根据计算说明,在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求? |
◎ 答案
解:⑴在斜坡上下滑时,人与滑板的受力情况如图所示 由牛顿第二定律得, mgsinθ-f=ma, (2分) N-mgcosθ=0, (2分) 另外有f=μN (1分) 由以上各式联立解得 a=2m/s2 (1分) ⑵设斜坡倾角为θ,斜坡的最大高度为h,滑至底端的速度为υ,则 v2=2ax,x=h/sinθ (1分) 沿BC滑行的加速度为 a’=μg,(2分) 沿BC滑行的距离为 L= v2/2 a’ (1分) 为确保安全,应有 L+hcotθ≤s (2分) 联立解得 h≤25m,斜坡的高度不应超过25m。 (1分) |
◎ 解析
应用牛顿第二定律、摩擦定律和匀变速直线运动规律及其相关知识列方程解答。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“在海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来。斜坡滑道与水平滑道…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。- 最新内容
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下一篇:(2012年2月江西九江市七校联考)如图所示,一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。
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