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高中物理
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计算题
1.
(2024高一上·铜仁期末)
儿童乐园有一款“梭坡坡”游戏设备,结构模型如图(a):一定长度的光滑斜面
AB
、水平面
BC
与粗糙斜面
CD
折叠成一个串联坡面,斜面
CD
长
, (
g
为重力加速度,
t
0
为已知时间参量)。
B
、
C
两点平滑过渡,
A
、
B
、
C
、
D
处均有垂直于坡面的水平轴,智能开关控制坡面绕转轴旋转,通过调节过
A
、
B
、
C
点的竖直立柱高度和各点间的水平距离,从而改变两斜面的倾角;调节结束,坡面会被锁定确保设备安全。人从顶端
A
点由静止开始下滑,滑过
B
、
C
, 再经斜面
CD
缓冲到达地面上的安全气垫。现调节两斜面的倾角均为
(未知),锁定之后,苗苗某次“梭坡坡”运动全过程的速度一时间关系如图(b)所示,已知人过
B
,
C
处不改变速度大小,
,
。求:
(1) 苗苗滑过斜面
AB
时的加速度和此时的斜面倾角;
(2) 苗苗与斜面
CD
间的动摩擦因数;
(3) 通过设备的调节改变斜面
AB
和
CD
的倾角:“斜面
AB
倾角
, 人的着陆速度
时,才能保证着陆安全”,则要保证苗苗“梭坡坡”时着陆安全,斜面
CD
倾角
最大可调至多少?[已知:
,
, 三角函数关系
]
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