Question

【题目】游乐园中的水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角为θ=370斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m,质量m=50kg的运动员从滑道起点A无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1(取重力加速度g=10m/s2，cos370=0.8，sin370=0.6，运动员在运动过程中可视为质点)求:

(1)运动员从起点A下滑到B的过程中，重力势能减少量EP；

(2)运动员从起点A下滑到端点C的过程中，摩擦力所做的功Wf；

(3)运动员到达水面时速度的大小v.

Answer 1

【答案】（1）3000J（2）-500J（3）2m/s

【解析】

(1)运动员沿AB下滑时, 重力势能减少量：EP=mg(H-h)

代入数据解得：EP=3000J

(2)运动员从A滑到C的过程中,摩擦力做功：

代入数据解得：Wf=-500J

(3)从A点滑出至落到水面的过程中, 据动能定理得：mgH+Wf=mv2

代入数据解得：v=2m/s