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民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图(a)所示,人员可沿斜面滑行到地上,图(b)是其简化模型.若机舱口下沿距地面的高度AB=3.0m,气囊所构成的斜面长度为AC=5.0m,斜面与水平地面CD段平滑连接.已知旅客与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.55,不计空气阻力,g取1 0m/s2.若旅客从气囊上由静止开始滑下,求:
(1)旅客沿斜面滑下时加速度的大小a;
(2)旅客滑到斜面底端C时速度的大小v
(3)旅客在水平地面上滑行的距离S.

【答案】分析:(1)求出旅客在斜面上所受的合力,根据牛顿第二定律求出旅客的加速度.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出旅客滑到斜面底端C时速度的大小.
(3)根据牛顿第二定律求出旅客在水平面上滑行的加速度大小,根据速度位移公式求出旅客在水平地面上滑行的距离.
解答:解:(1)对旅客受力分析,由牛顿第二定律得,
mgsinθ-μN=ma,N-mgcosθ=0
解得:a=gsinθ-μgcosθ=1.6m/s2.
(2)由v2=2aL得,v=4.0m/s.
(3)由匀变速直线运动的规律得,
0-v2=-2a′s,μmg=ma′
联立解得s=1.45m.
答:(1)旅客沿斜面滑下时加速度的大小为1.6m/s2.
(2)旅客滑到斜面底端C时速度的大小为4m/s.
(3)旅客在水平地面上滑行的距离S为1.45m.
点评:加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力.
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科目:高中物理 来源: 题型:

民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面上.若机舱口下沿距地面3.2m,气囊所构成的斜面长度为4.0m,一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N.则人滑至气囊底端时速度为(  )(g=10m/s2)

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(1)旅客沿斜面滑下时加速度的大小a;
(2)旅客滑到斜面底端C时速度的大小v
(3)旅客在水平地面上滑行的距离S.

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