精英家教網(wǎng)如圖所示為游樂場內(nèi)一水上娛樂設施的模型.AB為與水平方向成夾角θ=53°的傾斜滑道,滑道斜面與滑水者間的動摩擦因數(shù)μ=
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,滑道底端B處與一小段末端水平的光滑圓弧(長度可忽略)連接,CD為水面,B端與水面高度差h=1.8m,水池寬度L=4.8m,為使人能安全落入水中,求傾斜滑道的高度H不能超過多少?(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
分析:滑雪者從A到B做勻加速直線運動,從B點拋出后做平拋運動,為使人能安全落入水中,平拋運動的水平位移不能超過L,根據(jù)牛頓第二定律、運動學基本公式、平拋運動的基本公式結合幾何關系列式即可求解.
解答:解:設滑水者質(zhì)量為m,AB間的最大高度差為H,從A運動到B的加速度為a,到B點的速度為v.
滑水者從A運動到B的過程中,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
據(jù)運動學公式得:v2=2as
據(jù)幾何關系得:H=ssinθ
滑水者從滑道末端到水池邊緣D的過程中,作平拋運動:h=
1
2
gt2

L=vt
聯(lián)立以上各式得:H=4m                
答:傾斜滑道的高度H不能超過4m
點評:本題主要考查了牛頓第二定律、運動學基本公式、平拋運動的基本公式的直接應用,要求同學們能正確分析滑雪者的運動情況,難度適中.
練習冊系列答案
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(1)穩(wěn)定時鋼繩對座椅的拉力F的大小及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω;

(2)每個座椅從靜止開始到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的過程中,繩子的拉力對座椅做的功;

(3)如果帶動轉(zhuǎn)盤的電動機輸出機械功率的效率為80%,轉(zhuǎn)盤因自身轉(zhuǎn)動及克服各種摩擦損失的機械功率為20%,求從座椅開始運動到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的過程中,電動機消耗的電能.

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游樂場內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈,打在遠處的同一個靶上,A為甲槍子彈留下的彈孔,B為乙槍子彈留下的彈孔,兩彈孔在豎直方向上相距高度為h,如圖所示,不計空氣阻力。關于兩槍射出的子彈初速度大小,下列判斷正確的是      (       )

(A)甲槍射出的子彈初速度較大

(B)乙槍射出的子彈初速度較大

(C)甲、乙兩槍射出的子彈初速度一樣大

(D)無法比較甲、乙兩槍射出的子彈初速度的大小

 

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