学校举行遥控赛车比赛。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=10m后,由B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动
◎ 题目
学校举行遥控赛车比赛。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=10m后,由B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动,然后冲上光滑斜坡,最后从C点水平飞出落到水平轨道的D点。已知赛车质量m=0.1kg,通电后电机以额定功率P=2.0w工作了t=1.6s后关闭,此时赛车尚未到达B点。赛车到达竖直圆轨道的最高点E时对轨道的压力大小等于赛车的重力。赛车在AB段运动中所受阻力恒定。(取g=10m/s2)求: 小题1:赛车在AB段运动时所受阻力的大小 小题2:同学甲认为C点离水平轨道BD越高,小车在空中飞行时间就越长,落点D离飞出点C的水平距离就越大。同学乙认为C点离水平轨道越近,小车水平飞出时的速度就越大,落点D离 飞出点C的水平距离就越大。请你通过的计算得落点D离飞出点C的最大水平位移,并对甲、乙两同学的说法做出判断。 |
◎ 答案
小题1:0.2N 小题2:1.2m |
◎ 解析
(1)设赛车到达B点的速度为v1,到达圆轨道最高点E的速度为v2,,由牛顿第二定律及机械能守恒定律得: ①(2分) ②(2分) 赛车在水平轨道AB上运动时所受阻力为f,根据动能定理: ③(2分) 由①②③可得 f=0.2N (1分) (2)设赛车离开竖直圆轨道后沿光滑水平直轨道运动时机械能为E(以水平轨道为零势能参考面),C点离水平轨道的高度为h,赛车从C点飞出时速度大小为v3,赛车在空中飞行时间为T,落点D到飞出点C的水平距离为x,则由机械能守恒可得: (2分) 解得 由平抛关系得: (2分) 所以当时x最大,最大值是="1.2m " (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“学校举行遥控赛车比赛。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=10m后,由B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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