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  • 在海濱游樂場里有一種滑沙運動,人坐在滑板上從斜坡高處A由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后沿滑道在滑行

    在海濱游樂場里有一種滑沙運動,人坐在滑板上從斜坡高處A由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后沿滑道在滑行
    一段距離到C點停下來.若某人和滑板總質(zhì)量m為60kg滑板和水平滑道間的動摩擦因數(shù)為0.5,斜坡傾角f=37度sin37=0.6,cos37=0.8,斜坡和水平滑道間是平滑連接的,整個運動過程中空氣阻力忽略不計,取g=10m/s求:(2)由于場地限制,A點到C點的水平距離為s=50m,為確保人身安全,假如你是設(shè)計師,你認為在設(shè)計斜坡滑道時,高度h應為多少?
    物理人氣:759 ℃時間:2020-03-29 06:30:44
    優(yōu)質(zhì)解答
    滑板與斜坡之間考慮摩擦嗎?這很重要.
    ①假設(shè)滑板與斜坡之間不考慮摩擦:
    設(shè)高度H,則水平滑道長L=s-H/tg37=50-4/3H
    水平摩擦力F=mg*μ=60*10*0.5=300N
    理想狀態(tài)下:C點速度為0,人在坡頂?shù)膭菽苋勘荒Σ亮ο?br/>F*L=mgH
    mgμ(50-4/3H)=mgH,解得:H=15m.
    ②如果滑板與斜坡之間考慮摩擦,略復雜一點,斜面摩擦力也做功.
    假設(shè)滑板與斜坡之間的摩擦系數(shù)也是μ=0.5.
    滑板與斜坡之間的正壓力R=mgcos37,摩擦力F2=Rμ=μ*mgcos37
    斜道長L2=H/sin37
    F*L+F2*L2=mgH
    mgμ(50-4/3H)+μ*mgcos37*H/sin37=mgH
    H=25mF*L+F2*L2=mgH是啥意思?F*L:水平段摩擦力作的功(負功)F2*L2:斜坡段摩擦力作的功(負功)mgH:重力作功(正功)因為A點速度為0,C點速度為0,所以動能增加為0,即:ΔE=0根據(jù)動能定理:mgH-F*L-F2*L2=0,所以:F*L+F2*L2=mgH
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