如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再

如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若人和滑板的总质量m=60kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若AB的长度为25m,人滑到B处时速度为多大?
(3)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少?
xuxiangcho 1年前 已收到1个回答 举报

qwpite 幼苗

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解题思路:(1)分析人在斜坡上受力情况,根据牛顿第二定律求解加速度.
(2)人在斜坡上做匀加速直线运动,由速度位移关系式求出人运动到B点时的速度大小.
(3)人运动到B点时的速度大小即为在水平滑道上匀减速直线运动的初速度,根据牛顿第二定律求出人在平直滑道上的加速度,再由速度位移关系式求出BC的长度.

(1)人在斜面上受力如图所示,建立图示坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律有:
mgsinθ-Ff1=ma1
FN1-mgcosθ=0
又 Ff1=μFN1
联立解得:a1=g(sinθ-μcosθ)
代入数据得:a1=2.0 m/s2
(2)人在斜坡上做匀加速直线运动,由
v2B=2a1sAB
人滑到B点时:vB=
2a1sAB=
2×2×25m/s=10m/s
在水平轨道上运动时,有-μmg=ma2
得 a2=-μg=-5m/s2
由 υc2B2=2a2sBC
则得 sBC=

v2B
2a2=
0−102
2×(−5)m=10m;
答:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为2.0 m/s2
(2)若AB的长度为25m,人滑到B处时速度为10m/s.
(3)若AB的长度为25m,BC的长度为10m.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 本题人斜坡上运动时运用正交分解法求解加速度,抓住两个过程之间速度的联系,属于基本题.

1年前

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