题目内容

18.水上极速滑道是一种较为刺激的水上娱乐项目.如图所示,人和滑水板从滑道的A点由静止开始滑下,经倾斜滑道和水平滑道,最后到达终点B静止.若某人和滑水板的总质量为m=60kg,滑水板在运动过程中受到的阻力恒为其对滑道压力的0.5倍,倾斜滑道的倾角θ=53°,其余阻力均不计,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)求人和滑水板在倾斜滑道上运动时的加速度大小;
(2)若倾斜滑道的高度h=8.0m,则C点到B点的距离x为多少?

分析 (1)人和滑水板在倾斜滑道上,抓住垂直于斜面方向上合力为零,根据牛顿第二定律求出运动时的加速度.
(2)对整个过程,运用动能定理列式,求解x.

解答 解:(1)人和滑水板在倾斜滑道上时,由牛顿第二定律可知:
   mgsinθ-Ff=ma  ①
   FN-mgcosθ=0 ②
据题 Ff=0.5FN
代入数据,解①②③得 a=g(sinθ-0.5cosθ)=10×(sin53°-0.5×cos53°)=5m/s2
(2)对A到B的整个过程,由动能定理得
  mgh-0.5mgcosθ•$\frac{h}{sinθ}$-0.5mgx=0
可得 x=h(2-cotθ)=8×(2-cot53°)=11.2m
答:
(1)人和滑水板在倾斜滑道上运动时的加速度大小是5m/s2
(2)若倾斜滑道的高度h=8.0m,则C点到B点的距离x为11.2m.

点评 运用牛顿第二定律求加速度是常用的方法,知道力在空间的效果,常常根据动能定理研究,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合处理.

练习册系列答案
相关题目
3.如今,合肥一中的每间教室里都有饮水机,纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康.纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数).
(1)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响):
实验中,该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径,刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示,则可读出塑料管的长度L=0.1050m、内径d11.30mm.

(2)该同学用下列器材测定样品的电阻:
a.电压表V(量程0~3V,内阻约为5kΩ;量程0~15V,内阻约为25kΩ);
b.电流表A(量程0~10mA,内阻约为2Ω;量程0~50mA,内阻约为0.4Ω);
c.滑动变阻器R(0~20Ω,2A);
d.学生电源E(电动势4.5V,内阻很小);
c.开关S及导线若干.
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω,要求用尽量精确的方法测出其电阻值,请在图丙中连接实验电路图(图中有六根导线已经接好).
(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动,随滑片P移动距离x的增加,被测水样品两端的电压U也随之增加,则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线d(填“a”“b”“c”或“d”).

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网