在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来,斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数为,斜坡的倾角
,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,
,
。
(1)若人和滑块的总质量为m=60 kg,求人在斜坡上下滑时的加速度大小?
(2)若由于受到场地的限制,B点到C点的水平距离为s=20 m,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求?
19.解:(1)在斜坡上下滑时,由牛顿第二定律得, ①
②
③
解①②③得,
(2)设斜坡倾角为,斜坡的最大高度为
,滑至底端时的速度
④
沿BC段前进时的加速度 ⑤
沿BC段滑行的距离 ⑥
为确保安全要求,则 ⑦
由④⑤⑥⑦联立解得,故斜坡的高度不应超过
.
速度:
在匀速直线运动中,速度定义为位移与发生这段位移所用时间的比值。
平均速度:
运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段位移(或时间)内的平均速度。
定义式:
速度:
平均速度:
物理意义:
描述物体运动快慢的物理量。
速度与速率、平均速度:
例:一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40km/h,可是开出一半路程之后发现前半段路程他的平均速度仅有20km/h,如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平,那么在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少?
思路点拨:要求平均速度关键要明确是求哪一过程的平均速度,并确定该过程的位移和时间。
解析:设所求平均速度为v,总路程为s,
在前里用时:t1==
在后里用时:t2==
全程平均速度为=40km/s,结果发现v→∞时,上式才成立,所以这位旅行者要完成预定计划是不可能的.
登录并加入会员可无限制查看知识点解析