在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動,深受游客喜歡.如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處的A點靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來.滑板與兩滑道間的動摩擦因數(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渡,速度由斜面方向轉(zhuǎn)為水平方向時大小不變,不計空氣阻力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的加速度a1大小為多少;
(2)若由于受到場地的限制,B點到C點的水平距離為s=20m,為確保游客的人身安全,假如你是設計師,你認為在設計斜坡滑道時,下滑的起點A到底端B的長度L應不超過多少?
(1)人和滑板在斜坡上下滑時,由牛頓第二定律得,
mgsinθ-F1=ma1
FN=mgcosθ
又F1=μFN
解得a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
(2)設滑至底端B點的速度為v,沿BC段前進時,有:
a2=
μmg
m
=μg=5m/s2

0-v2=-2a2x
解得v=10
2
m/s

沿AB段下滑時,有:v2=2a1L
代入數(shù)據(jù)解得L=50m.
故AB段的長L不能超過50m.
答:(1)人在斜坡上下滑時的加速度a1大小為2m/s2;
(2)下滑的起點A到底端B的長度L應不超過50m.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

據(jù)報道,2004年底,美國一核潛艇在關島觸礁,造成多名士兵受傷。假設當時潛艇的航速是30節(jié),一節(jié)等于1.852公里/小時,發(fā)動機的功率為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70kg的士兵由于慣性和潛艇相撞的撞擊力大約為多大?假設當時下面聲納系統(tǒng)打開,駕駛員的反應時間為1秒,要避免觸礁至少在距離暗礁多遠處開始關閉發(fā)動機?(假設水的阻力恒定,除去水的阻力沒有其他阻力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩物體A、B疊放在光滑水平面上,對物體A施加一水平力FFt關系圖像如圖乙所示。兩物體在力F作用下由靜止開始運動,且始終相對靜止。則( )
A.兩物體做勻變速直線運動
B.兩物體沿直線做往復運動
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,前方固定一足夠長的彈簧,則當木塊接觸彈簧后( )
A.立即做減速運動
B.在一段時間內(nèi)速度仍可增大
C.當F等于彈簧彈力時,木塊速度最大
D.彈簧壓縮量最大時,物體加速度為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

水平傳送帶被廣泛地應用于機場和車站的入口安檢處,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運行,一質(zhì)量為m=5kg的行李無初速度地放在左側(cè)傳動輪正上方的傳送帶A點后,經(jīng)過一段時間運動到右側(cè)傳動輪正上方的B點.行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,A、B間的距離L=2m,取g=10m/s2
(1)行李從無初速度地放在A點到運動至B點過程,請描述行李的運動情況.
(2)求行李從A點運動到B點所用時間t;
(3)畫出行李從A點運動到B點的v-t圖象.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置,在圖示狀態(tài)下,開始做實驗,該同學有裝置和操作中的主要錯誤是______.
在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量,通常采用如下兩個措施:
(A)平衡摩擦力:將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊,反復移動木塊的位置,直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動;
(B)調(diào)整沙的多少,使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M.請問:
①以上哪一個措施中有何重大錯誤?
答:______
②在改正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼質(zhì)量M不變.反復改變沙的質(zhì)量,并測得一系列數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力(小桶及砂重量)與加速度的比值略大于小車及砝碼質(zhì)量M,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑,打點計時器工作正常,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 來源:不詳 題型:多選題

一輛小車在水平地面上行駛,懸掛的擺球相對小車靜止并與豎直方向成α角(如圖所示)下列關于小車運動情況,說法正確的是( 。
A.加速度大小為gtanαB.加速度大小為gsinα
C.向左勻加速運動D.向右勻減速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量m=20kg的物體.在水平恒力F的作用下,沿水平面做直線運動.已知物體開始向右運動,物體的v-t圖象如圖所示.g取10m/s2
(1)畫出物體在0~4s內(nèi)的兩個運動過程的受力示意圖;
(2)求出這兩過程物體運動的加速度和方向;
(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摩擦因數(shù)μ.

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