如图,有一高台离地面的高度h=5.0m,摩托车运动员以v0=10m/s的初速度冲上高台后,以vt=7.5m/s的速度水平飞出.摩托车从坡底冲上高台过程中,历时t=16s,发动机的功率恒为P=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,有一高台离地面的高度h=5.0m,摩托车运动员以v0=10m/s的初速度冲上高台后,以vt=7.5m/s的速度水平飞出.摩托车从坡底冲上高台过程中,历时t=16s,发动机的功率恒为P=1.8kW.人和车的总质量m=1.8×102kg(可视为质点).不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)摩托车的落地点到高台的水平距离;
(2)摩托车落地时速度的大小;
(3)摩托车冲上高台过程中克服摩擦阻力所做的功.
魔方格

◎ 答案

(1)摩托车离开高台做平抛运动,则
竖直方向有:h=
1
2
gt2

水平方向有:s=vtt′
联立求出:水平距离 s=vt

2h
g
=7.5×

2×5
10
=7.5m                   
(2)设摩托车落地时的速度为v,根据机械能守恒定律得
        mgh+
1
2
m
v2t
=
1
2
mv2

则得 v=

v2t
+2gh
=

7.52+2×10×5
=12.5m/s              
(3)摩托车冲上高台的过程中,根据动能定理得
   Pt-mgh-W=
1
2
mvt2-
1
2
mv02

则得 W=Pt-mgh-
1
2
m
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