- 试题详情及答案解析
- 在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动,如图,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的平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数均为,不计空气阻力,斜坡倾角,试分析:()
(1)若人和滑板的总质量为,求人在斜坡上下滑时的加速度大小?
(2)若由于受到场地限制,B点到C点的水平距离为。为了确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对AB长L应有怎样的要求。- 答案:1)2m/s2 (2)50 m
- 试题分析::(1)人在斜坡上受力如图:
设下滑加速度为a,由牛顿第二定律可得:mgsinθ-μN=ma; mgcosθ=N
解得:a=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin37°-0.5×cos37°)=2m/s2
(2)人先在斜坡上下滑,后在水平面的做匀减速运动,加速度为a1,受力分析如图:
在水平面上运动时,由牛顿第二定律可得:μmg=ma1
下滑至B点的速度为V,B到C做匀减速运动,末速度为0,有:v2=2a1x
从A到B做初速度为0的匀加速直线运动有:v2=2aL
代入数据解得:L=50m
当L大于50m时,水平面的长度就得大于20m,为了确保人身安全,AB长L应小于50m.
考点:牛顿第二定律的综合应用.