Question

(15分)滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车摩擦变大匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．

(1)求游客匀速下滑时的速度大小．

(2)求游客匀速下滑的时间．

(3)求游客从A滑到B的过程中由于摩擦产生的热量。

Answer 1

（1）16m/s；（2）4s；（3）44800J。

【解析】

试题分析：⑴对游客和滑沙车整体受力分析，由牛顿第二定律有

解得a1=2m/s2

则游客匀速下滑时的速度v=a1t1=2×8=16m/s

(2)游客加速下滑通过的位移

则他匀速下滑通过的位移

匀速下滑的时间

（3）对游客在斜坡上的运动过程，由动能定理有

解得

考点：牛顿第二定律、匀变速运动的规律、动能定理