问题 问答题

如图所示是游乐场中供小孩玩耍的滑梯简化图,斜面AC长10米,与水平面之间的夹角θ=30°,斜面上AB、BC两部分等长,BC部分表面改用塑胶垫.一小孩从斜面顶端A无初速下滑,设他与斜面AB之间的动摩擦因数u1=

3
6
,与BC之间的动摩擦因数u2=
3
2
,(取g=10m/s2)问:

(1)小孩从A点开始下滑到B点需要的时间以及通过B点时的速度大小;

(2)诵讨计算说明小孩能否滑到斜面的底端C处.

答案

(1)小孩在AB段做匀加速直线运动,设加速度为a1,则

mgsinθ-μ1mgcosθ=ma1

解得:a1=2.5m/s2

又因为lAB=

1
2
at12

解得:t1=

2l
a1
=2s

故vB=a1t1=5m/s

(2)小孩在BC段运动的加速度为a2,则

mgsinθ-μ2mgcosθ=ma2

解得:a2=-2.5m/s2

即小孩做匀减速运动,设最终停在斜面上,其减速运动的位移为x,

0-v02=2a2x

解得:x=5m

所以小孩的最大位移为l=l+x=10m,恰好到达斜面底端.

答:(1)小孩从A点开始下滑到B点需要的时间以及通过B点时的速度大小为5m/s;

(2)小孩恰好滑到斜面的底端C处.

单项选择题 A1型题
单项选择题 B1型题