问题
计算题
如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为水平滑道,水平滑道BC与半径为1.6m的1/4圆弧滑道CD相切,DE为放在水平地面上的海绵垫。某人从坡顶滑下,经过高度差为20m的A点和B点时的速度分别为2m/s和12m/s,在C点做平抛运动,最后落在海绵垫上E点。人的质量为70kg,在BC段的动摩擦因数为0.2。问:
(1)从A到B的过程中,人克服阻力做的功是多少?
(2)为保证在C点做平抛运动,BC的最大值是多少?
(3)若BC取最大值,则DE的长是多少?
答案
解:(1)由动能定理:
得:
(2)BC段加速度为:
设在C点的最小速度为,由
,
BC的最大值为:,
BC的长度范围是0--
(3)平抛运动的时间:
BC取最大长度,对应平抛运动的初速度为
平抛运动的水平位移:
DE的长: