题目内容

【题目】某大型游乐园内的安全滑梯可以等效为如图所示的物理模型。图中AB段的动摩擦因数,BC段的动摩擦因数为,一个小朋友从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状A态。则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端 C点的过程中

A.地面对滑梯始终无摩擦力作用

B.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向右,后水平向左

C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小

D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小

【答案】D

【解析】

试题小朋友在AB段做匀加速直线运动,将小朋友的加速度a1分解为水平和竖直两个方向,如图1.以小朋友和滑梯整体为研究对象,由于小朋友有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律得知,地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左.同理可知,小朋友在BC段做匀减速直线运动时,地面对滑梯的摩擦力方向水平向右.故A错误,B错误.

以小朋友和滑梯整体为研究对象,小朋友在AB段做匀加速直线运动时,有竖直向下的分加速度,则由牛顿第二定律分析得知地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力.同理,小朋友在BC段做匀减速直线运动时,地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力.故C错误,D正确.故选D.

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