你是一位物理老师，需要给学生讲解这个题目。要分析每一个运动过程，声音画面要同步---Question Number: 42 Problem Description: "智勇大冲关"最后一关有如图所示的滑道，冲关者坐上坐垫（冲关过程中人和坐垫不分离）从A点静止开始沿倾斜直轨道AB滑下，斜道倾角θ=37°；CD是一长L=3m的水平传送带，B与C两点平滑衔接，A点距传送带垂直距离为h=2.4m，冲关者经C点到D点后水平抛出，落在水面上一点E。已知：传送带末端水面高度H=0.8m，坐垫与AB斜道间动摩擦因数为μ₁=0.5，坐垫与传送带间动摩擦因数为μ₂=0.2，冲关者的质量为m=50kg，坐垫质量忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²；求： Questions: (1) 冲关者到达B点时的速度大小v_B； (2) 如果传送带不动，求冲关者落到水面E点与D点的水平距离x； (3) 如果传送带速率为1m/s沿逆时针方向转动，求冲关者与传送带之间因摩擦产生的热量Q。 Diagram Description: * Type: Schematic diagram illustrating a physical setup involving a ramp, a horizontal conveyor belt, and projectile motion. * Main Elements: * Point A: Starting point at the top of a ramp. A small dark shape represents the participant here. * Line segment AB: Represents an inclined straight ramp. * Angle: Labeled as 37°, indicating the angle of inclination of ramp AB with respect to the horizontal. A dashed horizontal line extends left from A to show this angle. * Label h = 2.4m: Indicates the vertical distance from point A to the horizontal level of the conveyor belt. Shown with a vertical dashed line and double-headed arrow. * Horizontal dashed line: Passes through points B, C, and D, representing the horizontal level of the conveyor belt. * Points B and C: Located on the horizontal line. B is at the end of the ramp, C is the start of the conveyor belt. The connection is described as smooth. * Line segment CD: Represents the horizontal conveyor belt. * Label L = 3m: Indicates the length of the conveyor belt CD. Shown with a horizontal double-headed arrow below the segment. * Point D: End of the conveyor belt. * Label H = 0.8m: Indicates the vertical distance from point D to the water surface. Shown with a vertical dashed line and double-headed arrow. * Wavy line: Represents the water surface below the level of D. * Curved dashed line: Represents the trajectory of the participant after leaving point D, ending at point E. * Point E: Landing point on the water surface, located to the right of D. * Labels: Points A, B, C, D, E are labeled. Measurements h, L, H, and angle 37° are labeled. Other Relevant Text/Formulas: * μ₁ = 0.5 (Kinetic friction coefficient on AB) * μ₂ = 0.2 (Kinetic friction coefficient on CD) * m = 50kg (Mass of participant) * Mass of seat cushion is negligible. * sin37° = 0.6 * cos37° = 0.8 * g = 10m/s²

视频信息

视频地址

封面地址

Provider

视频字幕

同学们，我们来一起分析这道智勇大冲关的物理题。这道题包含了斜面上的运动、水平传送带上的运动以及平抛运动，是一道综合性比较强的题目。请大家看屏幕上的示意图，想象一下冲关者从A点出发，经过B、C、D，最后落到水面E点的整个过程。我们需要分三个问题来求解：第一，冲关者到达B点时的速度；第二，传送带不动时的水平距离；第三，传送带运动时的摩擦热量。现在我们来分析第一阶段，从A点到B点在斜面上的运动。冲关者从静止开始沿倾斜直轨道滑下。首先进行受力分析：冲关者受到重力mg、斜面支持力N1以及沿斜面向上的滑动摩擦力f1。这是一个匀加速直线运动。我们用动能定理来求解。斜面长度等于h除以sin37度，等于2.4除以0.6等于4米。摩擦力等于摩擦系数乘以正压力，等于0.5乘以50乘以10乘以cos37度等于200牛顿。重力做功1200焦耳，摩擦力做负功800焦耳，根据动能定理，冲关者到达B点的速度是4米每秒。现在分析第二阶段，包括传送带运动和平抛运动。对于问题2，传送带不动的情况。冲关者以4米每秒的速度进入传送带，在水平传送带上受到向左的摩擦力，大小为100牛顿，做匀减速运动。根据运动学公式，到达D点的速度为2米每秒。然后进行平抛运动，下落高度0.8米，下落时间为0.4秒。水平距离等于水平速度乘以时间，等于2乘以0.4等于0.8米。所以答案是0.8米。最后分析问题3，传送带以1米每秒逆时针转动的情况。冲关者以4米每秒进入传送带，相对于传送带向右滑动，受到向左的摩擦力100牛顿。冲关者做匀减速运动，加速度为负2米每秒平方，运动时间为1秒。在这1秒内，冲关者向右移动3米，传送带向左移动1米，所以相对位移为4米。摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，等于100乘以4等于400焦耳。这就是我们的最终答案。同学们好！今天我们来分析一道综合性的物理题——智勇大冲关。这道题涉及多个运动过程：首先是在倾斜轨道上的滑行，然后是在水平传送带上的运动，最后是平抛运动。我们需要逐步分析每个阶段，运用相应的物理规律来求解。现在我们来解决第一个问题：求冲关者到达B点时的速度。首先分析斜面AB上的受力情况：重力mg可以分解为沿斜面向下的分力mg sin37°和垂直斜面的分力mg cos37°。摩擦力等于μ₁乘以正压力，即0.5乘以mg cos37°。运用动能定理，重力做功减去摩擦力做功等于动能的增量。斜面长度s等于h除以sin37°，等于4米。代入数值计算，得到v_B等于4米每秒。接下来解决第二个问题：传送带不动时冲关者落到水面E点与D点的水平距离。首先分析传送带CD上的运动。冲关者以4米每秒的速度进入传送带，由于传送带不动，受到向后的摩擦力，产生减速度2米每秒平方。经过3米长的传送带后，速度减为2米每秒。然后进行平抛运动，从0.8米高度落下，飞行时间0.4秒，水平距离为0.8米。最后一个问题：传送带以1米每秒速度运动时产生的摩擦热。这时需要分析相对运动。人的初速度是4米每秒，传送带速度是1米每秒，相对速度是3米每秒。人在传送带上受到摩擦力作用，减速度为2米每秒平方。经过计算，人走完整个传送带用时1.5秒，人的位移是3米，传送带的位移是1.5米，相对位移是4米。摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即100牛顿乘以4米，等于400焦耳。同学们，我们已经完成了这道智勇大冲关物理题的完整分析。让我们总结一下三个问题的答案：第一题，冲关者到达B点的速度是4米每秒；第二题，传送带不动时水平距离是0.8米；第三题，传送带运动时摩擦产生的热量是400焦耳。这道题综合考查了动能定理、匀变速运动、平抛运动、相对运动和摩擦生热等重要物理概念。希望大家通过这个详细的分析过程，能够掌握解决复合运动问题的方法和技巧。记住，关键是要分阶段分析，在每个阶段正确应用相应的物理规律。

视频信息

答案文本 复制

视频字幕 复制

答案文本

视频字幕