题目内容

3.如图所示,公园里推出了滑沙运动,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.滑板与斜坡滑道的动摩擦因数μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°,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,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若斜坡AB的长度为20m,水平滑道中BC长为10m,则滑板于水平滑道间的动摩擦因数为多少?

分析 (1)根据牛顿第二定律求出人在斜坡上的加速度.
(2)在AB段根据速度位移公式求得到达B点的速度,在BC段利用牛顿第二定律求得加速度,结合速度位移公式求得摩擦因数

解答 解:(1)人在斜坡上受力分析图如图所示,由牛顿第二定律得,
mgsinθ-f=ma
FN1-mgcosθ=0
又f=μFN1
联立解得a=2m/s2
(2)在Ab段根据速度位移公式可知${v}_{B}^{2}=2a{x}_{AB}$
在BC段,则$2a′{x}_{BC}{=v}_{B}^{2}$
在BC段根据牛顿第二定律可知μmg=ma′
联立解得μ=0.4
答:(1)人从斜坡上滑下的加速度为2m/s2
(2)若斜坡AB的长度为20m,水平滑道中BC长为10m,则滑板于水平滑道间的动摩擦因数为0.4

点评 本题考查了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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