题目内容
【题目】客机的紧急出口处有一个狭长的气囊,发生意外时气囊可以自动充气,生成一条连接出口和地面的斜面。乘客在气囊上的滑行可以简化成以下模型:如图,固定斜面AC的倾角θ=37°,AC的长L=9m,质量m=50kg的物块从A端由静止开始沿斜面下滑。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)物块对斜面压力的大小和方向;
(2)物块下滑时的加速度大小;
(3)物块从A滑行到C所用的时间。
【答案】(1)400N,方向垂直斜面向下 (2)2m/s2 (3)3s
【解析】
本题主要考查牛顿运动定律与运动学的应用,对物体受力分析,根据平衡条件列出公式,结合牛顿第三定律即可求出物块对斜面的压力;根据牛顿第二定律即可求下滑的加速度;结合运动学公式即可求时间。
解:(1)对物块受力分析,由平衡条件知斜面对物块的支持力为:
由牛顿第三定律知物块对斜面的压力为400N,方向垂直斜面向下
(2)根据牛顿第二定律得,乘客下滑的加速度为:
带入数据解得:
(3)根据得:
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