题目内容
在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来,斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数为
,斜坡的倾角
,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,
,
。
(1)若人和滑块的总质量为m=60 kg,求人在斜坡上下滑时的加速度大小?
(2)若由于受到场地的限制,B点到C点的水平距离为s=20 m,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求?
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19.解:(1)在斜坡上下滑时,由牛顿第二定律得,
①
②
③
解①②③得,![]()
(2)设斜坡倾角为
,斜坡的最大高度为
,滑至底端时的速度
④
沿BC段前进时的加速度
⑤
沿BC段滑行的距离
⑥
为确保安全要求,则
⑦
由④⑤⑥⑦联立解得
,故斜坡的高度不应超过
.
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