题目内容
在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动,如图所示.人坐在滑板上从斜坡高处A点由静止开始下滑,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,若斜坡滑道与水平滑道是平滑连接的,滑板与两滑道之间的动摩擦因数均为0.5,不计空气阻力,斜坡倾角θ=37°(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)在斜坡上下滑的加速度多大?
(2)在斜坡上滑行的时间和在直道上滑行时间的比值是多少?
(1)在斜坡上下滑的加速度多大?
(2)在斜坡上滑行的时间和在直道上滑行时间的比值是多少?
分析:(1)对人和滑板受力分析,受到重力、支持力和摩擦力的作用,沿着斜面方向的合力产生加速度,由牛顿第二定律可以求得加速度的大小;
(2)人在斜面上做加速运动,到达水平面上之后做匀减速运动,由牛顿第二定律可以求得人水平面上滑行的加速度大小,再由匀变速直线运动的速度公式可以求得时间之比.
(2)人在斜面上做加速运动,到达水平面上之后做匀减速运动,由牛顿第二定律可以求得人水平面上滑行的加速度大小,再由匀变速直线运动的速度公式可以求得时间之比.
解答:解:(1)设人和滑板的总质量为m,在斜坡上下滑的加速度为a1
根据牛顿第二定律得:a=
=gsin37°-μgcos37°
解得:a1=2m/s2;
(2)设在直道上滑行的加速度大小为a2,在斜坡上和在直道上滑行的时间分别为t1、t2
根据牛顿第二定律得:
a2=
=5m/s2
设人滑到B点时的速度为v1,则有
v1=a1t1,0=v1-a2t2,
解得,
=
=
;
答:(1)在斜坡上下滑的加速度为2m/s2;
(2)在斜坡上滑行的时间和在直道上滑行时间的比值是5:2.
根据牛顿第二定律得:a=
mgsin37°-μmgcos37° |
m |
解得:a1=2m/s2;
(2)设在直道上滑行的加速度大小为a2,在斜坡上和在直道上滑行的时间分别为t1、t2
根据牛顿第二定律得:
a2=
μmgcos37° |
m |
设人滑到B点时的速度为v1,则有
v1=a1t1,0=v1-a2t2,
解得,
t1 |
t2 |
a2 |
a1 |
5 |
2 |
答:(1)在斜坡上下滑的加速度为2m/s2;
(2)在斜坡上滑行的时间和在直道上滑行时间的比值是5:2.
点评:本题是对牛顿第二定律的应用,对物体受力分析可以求得加速度的大小,再利用匀变速直线运动的规律可以求得时间的比值.
练习册系列答案
相关题目