题目内容
滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平沙道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长
=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取
，sin37°=0.6，cos37°=
0.8，不计空气阻力．
(1)求游客匀速下滑时的速度大小．
(2)求游客匀速下滑的时间．
(3)若游客在水平滑道B
C段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力?
【答案】（1）16 m/s （2）4 s （3）210 N
(1) 游客在AB段刚开始运动时的受力情况如右图1所示：
mgsinθ-f1=ma1
f1=umgcosθ
带入数据得：a1=2m/s2
v1=a1*t1=2*8=16m/s
(2) 游客匀加速运动的位移x1=a1t2/2=(2*82)/2=64m
游客匀速运动的位移x2=x总-x1=128-64=64m
游客匀速运动的时间t2=x2/v1=64/16=4s
(3)游客在BC段运动时受力如右图2所示：
F制动+f2=ma2; f2=umg
游客在BC段做匀减速直线运动：
v12=2a2xBC
代入数据解得：F制动=210N
【解析】对游客运动过程中的正确的受力分析是解决此类问题的关键，需特别注意游客运动过程中摩擦力的变化；对运
动学公式灵活使用往往是关键。
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滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长LAB=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取
，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长LAB=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长
=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5
，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．