Question

11．水上滑梯是一項有趣的娛樂活動．它簡化成如圖所示的模型：傾斜滑道AB與水平滑道BC平滑連接，游客（可視為質(zhì)點）從A處無初速度地自由滑下，到達B點后沿BC做直線運動，并從C點水平滑出落入水中．已知A點與BC的高度差H=3m，滑道AB長s₁=5m，BC長s₂=2m，末端C距水平高度h=0.8m．游客在AB段所受摩擦力大小f₁=40N，在BC段所受摩擦力大小f₂=50N，游客質(zhì)量m=50kg，不計空氣阻力，取g=10m/s²．求：
（1）游客從A點沿滑道滑行到B點過程中克服摩擦力所做的功W₁；
（2）游客從C點滑出至落到水面經(jīng)歷的時間；
（3）游客到達C點時的動能大小E_K．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功的公式求出A到B過程中克服摩擦力做功的大�。�
（2）游客從C點滑出后做平拋運動，根據(jù)高度求時間．
（3）對A到C點的過程，運用動能定理列式求解即可．

解答 解：（1）運動員從A滑到B的過程中，克服摩擦力做功為：
W₁=f₁s₁=40×5J=200J
（2）游客從C點滑出至落到水面的過程做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，則有：
h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
可得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s
（3）從A滑到C的過程中，根據(jù)動能定理有：
mgH-W₁-f₂s₂=E_k-0
解得：E_K=1200J
答：（1）游客從A點沿滑道滑行到B點過程中克服摩擦力所做的功W₁是200J．
（2）游客從C點滑出至落到水面經(jīng)歷的時間是0.4s．
（3）游客到達C點時的動能大小E_K是1200J．

點評 本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運動規(guī)律，然后運用動能定理和平拋運動的規(guī)律列式求解．