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【題目】在海濱游樂(lè)場(chǎng)有一種滑沙的娛樂(lè)活動(dòng).如圖所示,人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來(lái),斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的,滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2

(1)若斜坡傾角θ=37°,人和滑塊的總質(zhì)量為m=60kg,求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)若由于受到場(chǎng)地的限制,A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s=50m,為確保人身安全,假如你是設(shè)計(jì)師,你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí),對(duì)高度應(yīng)有怎樣的要求?

【答案】
(1)解:對(duì)人和滑板,由牛頓第二定律得:

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1

解得:a1=g(sinθ﹣μcosθ)=10(0.6﹣0.5×0.8)=2m/s2


(2)解:斜坡傾角為α,最大高度為h,

則斜面長(zhǎng)sAB= ,水平面BC長(zhǎng)sBC=s﹣sABcosθ=s﹣

為確保安全,人滑到C點(diǎn)前的速度必須為0,

由動(dòng)能定理可得:mgh﹣(μN(yùn)sAB+μmgsBC)=0,

即mgh﹣μmgcosα ﹣μmg(s﹣ )=mgh﹣μmgs=0,

代入數(shù)據(jù)解得:h=25m


【解析】(1)對(duì)人與滑板應(yīng)用牛頓第二定律可以求出加速度.(2)人在斜面上做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)水平面上之后做勻減速運(yùn)動(dòng),確保安全,人滑到C點(diǎn)前的速度必須為0,由動(dòng)能定理可得可求得最大高度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有一固定在水平面的平直軌道,該軌道由白色軌道和黑色軌道交替排列并平滑連接而成.各段軌道的編號(hào)已在圖中標(biāo)出.僅黑色軌道處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一不帶電的小滑塊A靜止在第1段軌道的最左端,絕緣帶電小滑塊B靜止在第1段軌道的最右端.某時(shí)刻給小滑塊A施加一水平向右的恒力F,使其從靜止開(kāi)始沿軌道向右運(yùn)動(dòng),小滑塊A運(yùn)動(dòng)到與小滑塊B碰撞前瞬間撤去小滑塊A所受水平恒力.滑塊A、B碰撞時(shí)間極短,碰后粘在一起沿軌道向右運(yùn)動(dòng).已知白色軌道和黑色軌道各段的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.10m,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=1.0×104N/C;滑塊A、B的質(zhì)量均為m=0.010kg,滑塊A、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等,均為μ=0.40,絕緣滑塊B所帶電荷量q=+1.0×10﹣5C,小滑塊A與小滑塊B碰撞前瞬間的速度大小v=6.0m/s.A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)(忽略它們的尺寸大小),且不計(jì)A、B間的靜電力作.在A、B粘在一起沿軌道向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變,取重力加速度g=10m/s2

(1)求F的大小;
(2)碰撞過(guò)程中滑塊B對(duì)滑塊A的沖量;
(3)若A和B最終停在軌道上編號(hào)為k的一段,求k的數(shù)值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】可以用來(lái)測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量的儀器是下列哪一組(

A.米尺、彈簧測(cè)力計(jì)、秒表B.米尺、彈簧測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.米尺、天平、秒表D.量筒、天平、秒表

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,下列表述正確的是( )
A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)
B.穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
C.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=4.0kg的小球在輕質(zhì)彈簧和細(xì)線的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線AO與豎直方向的夾角θ=37°,彈簧BO水平并處于壓縮狀態(tài),小球與彈簧接觸但不粘連,已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)小球靜止時(shí),細(xì)線中的拉力T和彈簧的壓縮量x;
(2)剪斷細(xì)線AB瞬間,小球的加速度a.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如果你手上有一塊純天然的黑色大理石,大理石表面的紋路很流暢,顏色也很通透,在2019720號(hào)那天早上,你面朝著陽(yáng)光把它扔到瑪納斯河里面去之后,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?答:____________________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體從同一高度沿傾角不同的斜面加速下滑,α1>α2 , 且第一個(gè)斜面光滑,第二個(gè)斜面粗糙.由頂端滑到底端的過(guò)程中,重力對(duì)物體做的功分別為W1和W2 , 重力勢(shì)能的變化量分別為△E 和△E ,則( )

A.W1=W2
B.W1<W2
C.△E >△E
D.△E <△E

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi),上面放置一導(dǎo)體棒,有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直框架所在平面,當(dāng)B發(fā)生變化時(shí),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( )

A.棒中電流從baB逐漸增大
B.棒中電流從abB逐漸減小
C.棒中電流從abB逐漸增大
D.棒中電流從baB逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】從一千多年前的唐代流傳下來(lái)一首詞:滿(mǎn)眼風(fēng)波多閃灼,看山恰似山來(lái)迎,仔細(xì)看山山不動(dòng),是船行.作者會(huì)有山迎船行兩種不同感覺(jué)是因?yàn)閰⒖枷捣謩e是( )

A.山、山B.山、船C.船、船D.船、山

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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