题目内容
推啤酒杯游戏是一种娱乐性很强的游戏，选手们若将啤酒杯沿着长桌推向指定的区域（有效区域），视为成功；若没有到达或超过指定区域，则视为失败，其简化模型如图所示，AD为长为l1=5m的桌面，AB为推杯子区域，选手们可将杯子放在该区域的任何地方，推杯子时不能超过此区域．CD为有效区域，杯子到达此区域才有效．已知AB长度为l2=0.8m，CD长度为l3=1m，杯子的质量为0.5kg，杯子与桌面间的动摩擦因数为0.4．假定选手们作用在杯子上的力为恒力，杯子沿AD做直线运动（g取10m/s2）．（1）若将杯子放在A点，选手要能成功，则作用在杯子上的推力不小于多少？
（2）若某选手作用在杯子上的推力为F=20N，从A点开始推杯，力的作用距离在什么范围内，该选手才能成功？
【答案】分析：若将杯子放在A点，选手要能成功，并且推力最小，那么杯子应该恰运动到C处停止．
力的作用距离在什么范围内，该选手才能成功？一种是杯子恰运动到D处，另一种是杯子恰运动到C处．
运用动能定理研究其过程进行求解．
解答：解：（1）选手作用在杯子上的力作用到B点，杯子恰运动到C处，力最小
此时由动能定理Fminl2=μmg（l1-l3）
解得Fmin=10N．
（2）设力作用最大距离为xmax，此时杯子由A点开始加速，杯子恰运动到D处．
此时由动能定理Fxmax=μmgl1
解得xmax=0.5m
设力作用最小距离为xmin，此时杯子恰运动到C处
此时由动能定理Fxmin=μmg（l1-l3）
解得xmin=0.4m
即力的作用距离 0.4m≤x≤0.5m，该选手才能成功
答：（1）若将杯子放在A点，选手要能成功，则作用在杯子上的推力不小于10N
（2）力的作用距离范围为0.4m≤x≤0.5m，该选手才能成功．
点评：解决该问题的突破口为找到问题对应的临界状态．
根据临界状态的物理条件列出等式．
力的作用距离在什么范围内，该选手才能成功？一种是杯子恰运动到D处，另一种是杯子恰运动到C处．
运用动能定理研究其过程进行求解．
解答：解：（1）选手作用在杯子上的力作用到B点，杯子恰运动到C处，力最小
此时由动能定理Fminl2=μmg（l1-l3）
解得Fmin=10N．
（2）设力作用最大距离为xmax，此时杯子由A点开始加速，杯子恰运动到D处．
此时由动能定理Fxmax=μmgl1
解得xmax=0.5m
设力作用最小距离为xmin，此时杯子恰运动到C处
此时由动能定理Fxmin=μmg（l1-l3）
解得xmin=0.4m
即力的作用距离 0.4m≤x≤0.5m，该选手才能成功
答：（1）若将杯子放在A点，选手要能成功，则作用在杯子上的推力不小于10N
（2）力的作用距离范围为0.4m≤x≤0.5m，该选手才能成功．
点评：解决该问题的突破口为找到问题对应的临界状态．
根据临界状态的物理条件列出等式．
练习册系列答案
轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案
相关题目
如图所示，是一种叫做“魔盘”的娱乐设施，它是处于水平面上的一个可绕中心旋转的圆盘状物体．当其旋转时，上面的游戏者可能被从中间向边缘处甩开．则下列说法正确的是（ ）
2012年全国各地发生一系列的恶性交通事件，将交通安全问题，以前所末有的方向，推到公众舆论的“风口浪尖”，这也透视出汽车时代的人们对交通安全问题的担忧．下面的图表是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离数据．
推啤酒杯游戏是一种娱乐性很强的游戏，选手们若将啤酒杯沿着长桌推向指定的区域（有效区域），视为成功；若没有到达或超过指定区域，则视为失败，其简化模型如图所示，AD为长为l1=5m的桌面，AB为推杯子区域，选手们可将杯子放在该区域的任何地方，推杯子时不能超过此区域．CD为有效区域，杯子到达此区域才有效．已知AB长度为l2=0.8m，CD长度为l3=1m，杯子的质量为0.5kg，杯子与桌面间的动摩擦因数为0.4．假定选手们作用在杯子上的力为恒力，杯子沿AD做直线运动（g取10m/s2）．