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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
1
2
h0。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=
1
4
,sinθ2=
1
8
,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。

【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。
【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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    (1)求小球经过B点时的速率v;
    (2)若使小球恰好到达B点,求小球刚进入管道时的速度vA

    发布:2024/12/30 0:0:1组卷:61引用:3难度:0.7
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    g=10m/s2,求
    (1)小滑块沿圆弧轨道运动的过程中所受摩擦力做的功是多少?
    (2)小滑块经B点时对圆轨道的压力大小?
    (3)小滑块着地时的速度大小和方向?

    发布:2024/12/30 0:0:1组卷:39引用:7难度:0.3
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    (1)AB的长度L;
    (2)物体在B点时对轨道的压力;
    (3)力F的大小。

    发布:2024/12/30 0:0:1组卷:64引用:3难度:0.5
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