梭梭板（滑板）是儿童喜欢的游乐项目，如图所示，滑板的竖直高度

问题问答题

梭梭板（滑板）是儿童喜欢的游乐项目，如图所示，滑板的竖直高度AB为3m，斜面长AC为5m，斜面与水平部分由一小段圆弧平滑的连接．一个质量m为20kg的小孩从滑板顶端由静止开始滑下，最后滑到水平部分上的E点静止．已知小孩与滑板之间的动摩擦因素μ为0.5，不计空气阻力，g取10m/s²，求：

（1）小孩滑到滑板底端C时的速度多大；

（2）小孩从A点开始滑到E点的时间．

答案

（1）小孩在AC上做初速度为0的匀加速运动，设加速度为a₁，

由牛顿定律知mgsinθ-f=ma₁

小孩受到的支持力：N-mgcosθ=0

小孩受到的摩擦力：f=μN

小孩的加速度：a₁=gsinθ-μgcosθ=2m/s²

设小孩从A到C时间为t₁，到C点速度为v_C，

有AC=

t1=

速度为：vC=a1t1=2

m/s

（2）在CD上，设加速度为a₂，E点速度为0，

有a2=

μmg

=5m/s2

由公式0=v_C-a₂t₂

可得：t2=

故所求时间t=t1+t2=

答：（1）小孩滑到滑板底端C时的速度2

5m/s

；

（2）小孩从A点开始滑到E点的时间

s．