在海濱游樂(lè)場(chǎng)有一種滑沙的娛樂(lè)活動(dòng),深受游客喜歡.如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處的A點(diǎn)靜止開(kāi)始滑下,滑到斜坡底端B點(diǎn)后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來(lái).滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,斜坡傾角θ=37°,斜坡滑道與水平滑道為圓滑過(guò)渡,速度由斜面方向轉(zhuǎn)為水平方向時(shí)大小不變,不計(jì)空氣阻力g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)若人和滑板的總質(zhì)量m=60kg,求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度a1大小為多少;
(2)若由于受到場(chǎng)地的限制,B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s=20m,為確保游客的人身安全,假如你是設(shè)計(jì)師,你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí),下滑的起點(diǎn)A到底端B的長(zhǎng)度L應(yīng)不超過(guò)多少?
(1)人和滑板在斜坡上下滑時(shí),由牛頓第二定律得,
mgsinθ-F1=ma1
FN=mgcosθ
又F1=μFN
解得a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
(2)設(shè)滑至底端B點(diǎn)的速度為v,沿BC段前進(jìn)時(shí),有:
a2=
μmg
m
=μg=5m/s2

0-v2=-2a2x
解得v=10
2
m/s

沿AB段下滑時(shí),有:v2=2a1L
代入數(shù)據(jù)解得L=50m.
故AB段的長(zhǎng)L不能超過(guò)50m.
答:(1)人在斜坡上下滑時(shí)的加速度a1大小為2m/s2;
(2)下滑的起點(diǎn)A到底端B的長(zhǎng)度L應(yīng)不超過(guò)50m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

據(jù)報(bào)道,2004年底,美國(guó)一核潛艇在關(guān)島觸礁,造成多名士兵受傷。假設(shè)當(dāng)時(shí)潛艇的航速是30節(jié),一節(jié)等于1.852公里/小時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為24000千瓦,潛艇質(zhì)量5000噸.核潛艇觸礁后在2秒內(nèi)停下,則一個(gè)70kg的士兵由于慣性和潛艇相撞的撞擊力大約為多大?假設(shè)當(dāng)時(shí)下面聲納系統(tǒng)打開(kāi),駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為1秒,要避免觸礁至少在距離暗礁多遠(yuǎn)處開(kāi)始關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)?(假設(shè)水的阻力恒定,除去水的阻力沒(méi)有其他阻力)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩物體AB疊放在光滑水平面上,對(duì)物體A施加一水平力FFt關(guān)系圖像如圖乙所示。兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),且始終相對(duì)靜止。則( )
A.兩物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.兩物體沿直線(xiàn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C.B物體所受摩擦力的方向始終與力F的方向相同
D.t=2s到t="3" s這段時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足夠長(zhǎng)的彈簧,則當(dāng)木塊接觸彈簧后( )
A.立即做減速運(yùn)動(dòng)
B.在一段時(shí)間內(nèi)速度仍可增大
C.當(dāng)F等于彈簧彈力時(shí),木塊速度最大
D.彈簧壓縮量最大時(shí),物體加速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和車(chē)站的入口安檢處,如下圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖.緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v0=2m/s運(yùn)行,一質(zhì)量為m=5kg的行李無(wú)初速度地放在左側(cè)傳動(dòng)輪正上方的傳送帶A點(diǎn)后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳動(dòng)輪正上方的B點(diǎn).行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,A、B間的距離L=2m,取g=10m/s2
(1)行李從無(wú)初速度地放在A點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程,請(qǐng)描述行李的運(yùn)動(dòng)情況.
(2)求行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間t;
(3)畫(huà)出行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的v-t圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,在圖示狀態(tài)下,開(kāi)始做實(shí)驗(yàn),該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是______.
在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,為了使小車(chē)受到合外力等于小沙桶和沙的總重量,通常采用如下兩個(gè)措施:
(A)平衡摩擦力:將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊,反復(fù)移動(dòng)木塊的位置,直到小車(chē)在小桶的拉動(dòng)下帶動(dòng)紙帶與小車(chē)一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
(B)調(diào)整沙的多少,使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M.請(qǐng)問(wèn):
①以上哪一個(gè)措施中有何重大錯(cuò)誤?
答:______
②在改正了上述錯(cuò)誤之后,保持小車(chē)及砝碼質(zhì)量M不變.反復(fù)改變沙的質(zhì)量,并測(cè)得一系列數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車(chē)受到的合外力(小桶及砂重量)與加速度的比值略大于小車(chē)及砝碼質(zhì)量M,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么?
答:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩塊固連在一起的物塊a和b,質(zhì)量分別是ma和mb.放在水平光滑桌面上,現(xiàn)同時(shí)施給他們方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb,已知Fa>Fb,則a對(duì)b的作用力( 。
A.必為推力
B.必為拉力
C.可能為推力,也可能為拉力
D.可能為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

一輛小車(chē)在水平地面上行駛,懸掛的擺球相對(duì)小車(chē)靜止并與豎直方向成α角(如圖所示)下列關(guān)于小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況,說(shuō)法正確的是( 。
A.加速度大小為gtanαB.加速度大小為gsinα
C.向左勻加速運(yùn)動(dòng)D.向右勻減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量m=20kg的物體.在水平恒力F的作用下,沿水平面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).已知物體開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),物體的v-t圖象如圖所示.g取10m/s2
(1)畫(huà)出物體在0~4s內(nèi)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的受力示意圖;
(2)求出這兩過(guò)程物體運(yùn)動(dòng)的加速度和方向;
(3)求出水平恒力F的大小和方向;
(4)求出物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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