Question

高二物理题，急急急急！！

南京长江大桥隧道工程于2009年建成，为了保障行人安全，长江隧道每隔80m就在一侧路面上装有一个大盖子，行人只要按一下开关，这个盖子就会弹开，然后行人可顺着逃生滑梯进入路面下的通道。该过程可视为如图模型(就是直角三角形，AC为斜面，A为顶端，C为底端)。滑梯竖直高度AB为3m，滑梯斜面长AC为5m。一质量为60kg的人从滑梯上由静止开始下滑，人与滑梯间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，g=10。(1)求人从滑梯顶端滑下到达通道的时间。(2)求人滑到滑梯底端时的速度大小。(3)普通人承受的加速度不应超过4g。据测量，人体某些部位与滑梯下端水泥地面接触后，人最快能在0.1s停下来，则这个滑梯是否安全？为确保人们安全，你有神马具体可行建议。不要图片，要详细解答

Answer 1

1. 下滑加速度为a，mgsinθ-μmgcosθ=ma    sinθ=AB/AC=0.6  cosθ=BC/AC=0.

   a=2m/s²
   

   AC=½at²

   t=√5 s

2. v=at=2√5 m/s

3. a‘=v/t1=2√5 /0.1=20√5 ＞4g    所以不安全。

   
   

Answer 2

下滑加速度为a，mgsinθ-μmgcosθ=ma
sinθ=AB/AC=0.8 cosθ=BC/AC=0.6
0.8g-0.5*0.6g=a
a=0.5g
AC=½at²
t²=2*5/5
t=√2
v=at=0.5g*√2.5
=0.5*√2*g
=5√2
a‘=v/t1=5√2 /0.1=50√2 ＞4g 所以不安全。

Answer 3

摩擦力应该是动摩擦因数乘以正压力 也就是重力垂直于斜面的分力 那么把重力分解为垂直斜面的分力就是4/5mg 所以摩擦力再乘以0.5 就是 2/5mg沿斜面向上 重力沿斜面向下的分力应该为3/5mg 所以人的合外力应该为两者之差1/5mg 沿斜面向下 那么人的加速度再除以质量 就是1/5g 即0.2g
（1）1/2a（t^2）=5 所以t=1（s）
（2）v=at=0.2g*1=5（m/s）
（3）极端问题用最大速度了来算 这样都满足的话其他就都满足了 因为 v=at时间一定时速度越大加速度越大 5=a*0.1 a=50=5g 因此不安全 要安全的话就要降低最后速度 那么可以降低滑梯的垂直高度 或者增大 滑梯的摩擦因数

Answer 4

人从顶端到低端所时间约为2.236s，底端速度大小为4.472，人在底端停下所需的冲力是4.472mg，加速度大于4g，所以不安全。为了安全把底端设计成柔性制动，最快时间为1.2s。