解题思路:根据牛顿第二定律求出儿童沿斜面滑槽下滑的加速度,根据速度位移公式气促儿童滑到B处的速度大小.根据牛顿第二定律,抓住正压力为零,求出C点的速度,根据在水平轨道上的加速度和位移,通过速度位移公式求出BC长度的最小值.
根据牛顿第二定律得,儿童沿斜面滑槽下滑的加速度a=[mgsin37°−μmgcos37°/m]=gsin37°-μgcos37°=2m/s2.
斜面滑槽的长度sAB=
2.8−0.4
0.6m=4m,
根据vB2=2asAB得,vB=
2asAB=
2×2×4m/s=4m/s;
儿童游戏时从C处平抛滑出,则对C点的压力为零,根据mg=m
vC2
R,解得vC=
gR=2m/s.
在水平轨道上的加速度大小a′=μg=5m/s2,则x′=
vB2−vC2
2a′=
16−4
10=1.2m.
故答案为:2m/s24m/s2m/s1.2m
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力.