题目内容
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=70.0kg,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大小为多少;
(2)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少.
(1)人从斜坡上滑下的加速度大小为多少;
(2)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少.
分析:(1)对人受力分析,运用牛顿第二定律求出人在斜坡上滑下的加速度.
(2)根据速度位移公式求出人滑到B点的速度,根据牛顿第二定律求出在水平面上的加速度,结合速度位移公式求出BC的长度.
(2)根据速度位移公式求出人滑到B点的速度,根据牛顿第二定律求出在水平面上的加速度,结合速度位移公式求出BC的长度.
解答:解:(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)根据速度位移公式得,人滑到B点时 vB=
=10m/s.
在水平轨道上运动时Ff2=ma2.
a2=μg=5m/s2.
由 vC2-vB2=2a2sBC,
解得sBC=
=10m.
答:(1)人从斜坡上滑下的加速度大小为2m/s2.(2)BC的长度为10m.
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)根据速度位移公式得,人滑到B点时 vB=
2a1sAB |
在水平轨道上运动时Ff2=ma2.
a2=μg=5m/s2.
由 vC2-vB2=2a2sBC,
解得sBC=
vB2 |
2a2 |
答:(1)人从斜坡上滑下的加速度大小为2m/s2.(2)BC的长度为10m.
点评:本题考查牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
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