题目内容

如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下,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.若某人和滑板的总质量 m=60.0kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,大小均为 μ=0.50,斜坡的倾角θ=37,斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个过程中空气阻力忽略不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)由于受到场地的限制,水平滑道的最大长度为 L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离 AB 应最长不超过多少米?
(2)人滑到B点的速度为多少?

【答案】分析:了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
运用动能定理研究A到C的过程去求解AB的长度.
运用动能定理研究A到B的过程去求解B的速度.
解答:解析:(1)根据动能定理研究A到C的过程:
mgsinαsAB-μmgcosαsAB-μmgsBC=0 
 sAB==50m
(2)根据动能定理研究A到B的过程:
mgsinαsAB-μmgcosαsAB=mvB2-0 
解得VB=10m/s
答:(1)人在斜坡上滑下的距离 AB 应最长不超过50m.
(2)人滑到B点的速度为=10m/s
点评:对于一个量的求解可能有多种途径,我们要选择适合条件的并且简便的,本题中也可以运用牛顿第二定律和运动学公式结合求解.
一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.
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