运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面.运动员驾驶功率始终是P=1.8kW的摩托车在AB段加速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面.运动员驾驶功率始终是P=1.8kW的摩托车在AB段加速,到B点时速度达到最大υm=20m/s,再经t=13s的时间通过坡面到达E点时,关闭发动机后水平飞出.已知人和车的总质量m=180kg,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离s=16m,重力加速度g=10m/s2.如果在AB段摩托车所受的阻力恒定,求
(1)AB段摩托车所受阻力的大小;
(2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小;
(3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功.

魔方格

◎ 答案

(1)摩托车在水平面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等.则
P=Fυ=fυ
f=
P
υ
=90
N
(2)摩托车在B点,进行受力分析,由牛顿第二定律得:N-mg=m
υ2
R

N=m
υ2
R
+mg
=5400N
由牛顿第三定律得地面支持力的大小为5400N.
(3)对摩托车的平抛运动过程,有t=

2h
g
=1
s
平抛的初速度υ0=
s
t
=16
m/s
摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得Pt-Wf-mgh=
1
2
m
υ20
-
1
2
mυ2

求得Wf=27360J
答:(1)AB段摩托车所受阻力的大小是90N;
(2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小是5400N;
(3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功是27360J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面.运动员驾驶功率始终是P=1.8kW的摩托车在AB段加速…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】,【动能定理】  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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