问题
问答题
如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若人和滑板的总质量m=60.0kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少?
答案
(1)人在斜面上受力如图所示,建立图示坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律有:
mgsinθ-Ff1=ma1
FN1-mgcosθ=0
又 Ff1=μFN1
联立解得:a1=g(sinθ-μcosθ)
代入数据得:a1=2.0 m/s2
(2)人滑到B点时:υB=
=10m/s 2a1sAB
在水平轨道上运动时Ff2=ma2
得a2=μg=5m/s2
由 υc2-υB2=2a2sBC
sBC=
=10m υ 2B 2a2
答:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为2.0 m/s2.
(2)若AB的长度为25m,BC的长度为10m.