问题 计算题

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均为μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,斜坡倾角θ=37°。

(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,A点到C点的水平距离为s=50 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h应有怎样的要求?

答案

解:(1)在斜坡上下滑时,人与滑板的受力情况如图所示

由牛顿第二定律得

    

  

另外有     

由以上各式联立解得m/s2 

(2)设斜坡倾角为θ,斜坡的最大高度为h,滑至底端的速度为υ,则  

沿BC滑行的加速度为  

沿BC滑行的距离为      

为确保安全,应有      

联立解得h≤25m,斜坡的高度不应超过25m

判断题
多项选择题