某滑沙場滑道的斜坡部分為AB(可看作斜面),一名游客乘滑沙板從A點(diǎn)由靜止開始滑下,最后停在水平沙面的C點(diǎn),如圖所示.設(shè)滑沙板和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處可認(rèn)為是圓滑的,若斜坡AB長S,傾角為θ,BC長L.
(1)求滑沙板和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)有人認(rèn)為坡道修成AB',雖然可以減小滑沙帶來的刺激但能使更多的游客樂于體驗(yàn).若修成坡道AB',仍從A點(diǎn)由靜止開始滑下,最終在水平沙面上停止的位置是否還能在C點(diǎn),如果不能,是滑行的近了還是更遠(yuǎn)了?請通過計(jì)算說明.
分析:對全過程運(yùn)用動(dòng)能定理,動(dòng)能的變化為零,根據(jù)動(dòng)能定理求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大。淖儍A角,通過動(dòng)能定理分析物體的末位置與A點(diǎn)之間水平距離是否發(fā)生變化,從而判斷物體停止何處.
解答:解:(1)對A到C段運(yùn)用動(dòng)能定理得,mgssinθ-μmgscosθ-μmgL=0,
解得:μ=
ssinθ
L+scosθ

(2)設(shè)斜面的傾角為θ,物體的末位置與初始位置的水平距離為s,根據(jù)動(dòng)能定理得,
mgh-μmgs1cosθ-μmgs2=0
s1cosθ+s2=s
解得mgh-μmgs=0
則s=
h
μ
,與斜面的傾角無關(guān).所以物體還能停在C點(diǎn).
答:(1)動(dòng)摩擦因數(shù)的大小μ=
ssinθ
L+scosθ
  (2)還能停在C點(diǎn);
點(diǎn)評:運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)首先要確定研究的過程,分析有哪些力做功,最后根據(jù)動(dòng)能定理列出表達(dá)式進(jìn)行求解.
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