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一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC

网友投稿  2022-09-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C 与平面D 间是一蓄水池。已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N。小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.5W,其他路段电动机关闭。问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s2

◎ 答案

解:设车刚好越过圆轨道最高点,设最高点速度为v2,最低点速度为v1
在最高点由牛顿第二定律得mg=
由机械能守恒定律得mv12=mv22+mg(2R)
解得v1==4m/s
小车在离开C点后做平抛运动
由h=gt2,得t=0.5s
x=v1t=2mx>s,所以小车能够越过蓄水池
设电动机工作时间为t0,在AB段由动能定理得
Pt0-fL=mv12
解得t0=2.53s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC…”主要考查了你对  【平抛运动】,【动能定理】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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