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某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m=1kg，通电后赛车以恒定的加速度开始运动，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记．图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m．问：要使赛车完成比赛，电动机的牵引力至少多大？（取g=10m/s
2
）
◎ 答案
设赛车越过壕沟需要的最小速度为v
1
，由平抛运动的规律
S=v
1
t
h=
1
2
gt
2
解得
v
1
=S
R
2h
=3m/s
设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v
2
，最低点的速度为v
3
，由牛顿第二定律及机械能守恒定律
mg=m
v
2
2
R
1
2
mv
3
2
=
1
2
mv
2
2
+mg(2R)
解得
v
3
=
5gh
=4
m/s
通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是
v
min
=4m/s
赛车作匀加速运动的加速度为a，
则：
a=
v
2min
2L
=0.8m/
s
2
由牛顿第二定律得：F-f=ma，
F=f+ma=1.1N
答：电动机的牵引力至少1.1N
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨…”主要考查了你对 【平抛运动】，【向心力】，【牛顿第二定律】，【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。
http://www.00-edu.com/html/202210/342363.html
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