Question

如圖所示是游樂場中供小孩玩耍的滑梯簡化圖，斜面AC長10米，與水平面之間的夾角θ=30°，斜面上AB、BC兩部分等長，BC部分表面改用塑膠墊．一小孩從斜面頂端A無初速下滑，設他與斜面AB之間的動摩擦因數u₁=

3

6

，與BC之間的動摩擦因數u₂=

3

2

，（取g=10m/s²）問：
（1）小孩從A點開始下滑到B點需要的時間以及通過B點時的速度大小；
（2）誦討計算說明小孩能否滑到斜面的底端C處．

Answer 1

（1）小孩在AB段做勻加速直線運動，設加速度為a₁，則
mgsinθ-μ₁mgcosθ=ma₁
解得：a₁=2.5m/s²
又因為lAB=

1

2

at12
解得：t1=

2l a1

=2s
故v_B=a₁t₁=5m/s
（2）小孩在BC段運動的加速度為a₂，則
mgsinθ-μ₂mgcosθ=ma₂
解得：a2=-2.5m/s2
即小孩做勻減速運動，設最終停在斜面上，其減速運動的位移為x，
0-v02=2a2x
解得：x=5m
所以小孩的最大位移為l_總=l+x=10m，恰好到達斜面底端．
答：（1）小孩從A點開始下滑到B點需要的時間以及通過B點時的速度大小為5m/s；
（2）小孩恰好滑到斜面的底端C處．