Question

民用航空客機(jī)的機(jī)艙除通常的艙門外還設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開緊急出口的艙門，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊組成的斜面，機(jī)艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上來．若某型號(hào)的客機(jī)緊急出口離地面高度為4.0m，構(gòu)成斜面的氣囊長度為5.0m，要求緊急疏散時(shí)乘客從氣囊上由靜止下滑到達(dá)地面的時(shí)間不超過2.0s，則乘客下滑的加速度至少為多大？氣囊和下滑乘客間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過多少？（g取10m/s²）

Answer 1

解：人下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最長時(shí)間為0.2s，
由s=at²
解得：a=2.5 m/s²
所以加速度最小為2.5 m/s²
設(shè)斜面與水平方向夾角為θ，根據(jù)題意得：sinθ=，cosθ=，則
根據(jù)牛頓第二定律得：a==gsinθ-μgcosθ
解得：μ=0.92
答：乘客下滑的加速度至少為2.5 m/s² ，氣囊和下滑乘客間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過0.92．
分析：（1）人下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式求解加速度；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出滑動(dòng)摩擦力，進(jìn)而求出滑動(dòng)摩擦因素．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力分析，難度適中．