如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。滑道简化图如图乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0=5m,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为12h0。一质量为m=60kg的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于10m/s,若使用坐垫,坐垫与滑道底面间摩擦不计,若未使用坐垫,游客与各段滑道底面间的摩擦力大小恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,空气阻力不计。已知sinθ1=14,sinθ2=18,g=10m/s2。求:
(1)若游客使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客在BC段增加的动能ΔEk;
(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客到达D点时是否安全;
(3)若游客使用坐垫下滑,且游客安全到达D点,则全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值。

1
2
1
4
1
8
【考点】动能定理的简单应用.
【答案】(1)游客在BC段增加的动能ΔEk为1500J。
(2)游客到达D点时不否安全。
(3)全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值为4500J。
(2)游客到达D点时不否安全。
(3)全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值为4500J。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:43引用:2难度:0.4
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