题目内容
在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动.如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,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均为声μ==0.50.(不计空气阻力,重力加速度g=l0m/s2, sin37°==0.6,cos37°==0.8)(1)若斜坡倾角θ==37°,人和滑板的总质量m=60kg.求人在斜坡上下滑的加速度大小。
(2)若由于受到场地限制,A点到C点的水平距离为S=50m,为确保人身安全,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求.
(16分)解(1)在斜坡上下滑时,人及滑板受力情况如图所示,根据牛顿第二定律 mgsinθ-μN=ma N-mgcosθ=0 则a=gsinθ-μgcosθ=10×(0.6-0.50×0.8)m/s2 (6分)
(2)设斜坡倾角为θ,斜坡的最大高度为h,人的质量为m,人从A运动到C的全过程,根据 动能定理
(5分) 即
(3分) 所以,斜坡轨道的高度不应超过25m. (2分)
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