(12分)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平直
◎ 题目
(12分)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平直轨道上运动到C点,并越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.4W工作,水平轨道的摩擦阻力恒为0.20N。图中L=10.0m,BC=1.5m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.5m。重力加速度g取10m/s2。求: (1)赛车要越过壕沟,离开C点的速度至少多大? (2)赛车要通过光滑竖直轨道,刚进入B点时的最小速度多大?赛车的电动机在AB段至少工作多长时间? (3)要使赛车完成比赛,赛车离开光滑竖直轨道后,电动机在BC段是否还要继续工作?(要通过计算回答) |
◎ 答案
(1)= 3m/s (2分) (2)t="2.0s " (1分) (3)电动机不需要工作 |
◎ 解析
解:(1)设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律得 S=v1t, h= (2分) 解得 = 3m/s (2分) (2)设赛车恰好越过圆轨道时,在圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,则 由牛顿第二定律知,赛车在最高点时 (1分) 由机械能守恒定律得 (1分) 解得 m/s (1分) 设电动机工作时间至少为t,根据动能定理得 (1分) 解得 t="2.0s " (1分) (3)若电动机不工作,则赛车到达C点时的速度为Vc,根据动能定理得 (1分) m/s>3m/s (1分) 故电动机不需要工作 (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(12分)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平直…”主要考查了你对 【功能关系】 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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