如圖所示是某次四驅(qū)車比賽的軌道某一段．張華控制的四驅(qū)車（可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量 m=1.0kg，額定功率為P=7W．張華的四驅(qū)車到達(dá)水平平臺(tái)上A點(diǎn)時(shí)速度很�。ǹ梢暈�0），此時(shí)啟動(dòng)四驅(qū)車的發(fā)動(dòng)機(jī)并直接使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率，一段時(shí)間后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)．當(dāng)四驅(qū)車由平臺(tái)邊緣B點(diǎn)飛出后，恰能沿豎直光滑圓弧軌道CDE上C點(diǎn)的切線方向飛入圓形軌道，且此時(shí)的速度大小為5m/s，∠COD=53°，并從軌道邊緣E點(diǎn)豎直向上飛出，離開(kāi)E以后上升的最大高度為h=0.85m．已知AB間的距離L=6m，四驅(qū)車在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力恒為1N．重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）四驅(qū)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)在水平平臺(tái)上工作的時(shí)間；

（3）四驅(qū)車對(duì)圓弧軌道的最大壓力．


考點(diǎn)：

動(dòng)能定理；機(jī)械能守恒定律．.

專題：

動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．

分析：

（1）小車離開(kāi)B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則求出水平分速度，從而得出B點(diǎn)的速度．

（2）對(duì)A到B的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，抓住功率不變，求出發(fā)動(dòng)機(jī)在水平平臺(tái)上的工作時(shí)間．

（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)牛頓第二定律求出支持力的大小，從而得出壓力的大�。�

解答：

解：（1）VB=VC•cos53°

滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為VB=5×0.6m/s=3m/s

（2）從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有牽引力和阻力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：mVB2=Pt﹣fL

代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s

（3）從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高過(guò)程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，有：mVC2=mg（h+R•cos53°）

圓軌道的半徑R=，

設(shè)四驅(qū)車到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大，

四驅(qū)車在D點(diǎn)速度為VD，從C到D過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：

mVD2﹣mVC2=mgR（1﹣cos53°）    

Fmax﹣mg=，

代入數(shù)據(jù)得，四驅(qū)車對(duì)軌道的最大壓力Fmax=55.5 N

答：（1）四驅(qū)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/s；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)在水平平臺(tái)上工作的時(shí)間為1.5s；

（3）四驅(qū)車對(duì)圓弧軌道的最大壓力為55.5N．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的綜合，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源是解決本題的關(guān)鍵．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，物體自O點(diǎn)由靜止出發(fā)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)位置A、B、C，其中A、B之間的距離l1＝2m，B、C之間的距離l2＝3m。若物體通過(guò)l1、l2這兩段位移的時(shí)間相等，則O、A之間的距離l等于（       ）

   A．m          B．m          C．m          D．m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，物體A、B用繞過(guò)光滑滑輪的輕繩連接，A放在水平桌面上被水平細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B的質(zhì)量分別為M、m，A與水平面之間的摩擦因數(shù)為μ（μ＜1）則下列說(shuō)法正確的是（　　）

　

A．

A對(duì)桌面的摩擦力方向水平向右

　

B．

繩子對(duì)A的拉力大于繩子對(duì)B的拉力

　

C．

繩子對(duì)A的拉力小于等于B的重力大小

　

D．

質(zhì)量M大于質(zhì)量m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，不帶電的金屬球A固定在絕緣底座上，它的正上方有B點(diǎn)，該處有帶電液滴不斷地自靜止開(kāi)始落下（不計(jì)空氣阻力），液滴到達(dá)A球后將電荷量全部傳給A球，設(shè)前一液滴到達(dá)A球后，后一液滴才開(kāi)始下落，不計(jì)B點(diǎn)未下落帶電液滴對(duì)下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是（　�。�

　

A．

第一滴液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，以后液滴做變加速運(yùn)動(dòng)，都能到達(dá)A球

　

B．

當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)

　

C．

能夠下落到A球的所有液滴下落過(guò)程所能達(dá)到的最大動(dòng)能不相等

　

D．

所有液滴下落過(guò)程中電場(chǎng)力做功相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說(shuō)法正確的是（　　）

　

A．

若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

　

B．

若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則電勢(shì)差UBC＞UHG

　

C．

若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

　

D．

若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10 cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角i=30°射向半圓形玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑，則兩個(gè)光斑之間的距離為( )

A． B．

C． D．


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a—F圖線，如圖(b)所示．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=_____kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_________．(重力加速度g取10 m/s2)

 


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線如圖所示，g＝10 m/s2，則物體在水平地面上（ ）

A．所受合外力大小為5N

B．滑行的總時(shí)間為2.5s

C．滑行的加速度大小為1m/s2

D．滑行的加速度大小為2.5m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示,一根勻質(zhì)繩質(zhì)量為M,其兩端固定在天花板上的A、B兩點(diǎn),在繩的中點(diǎn)懸掛一重物,質(zhì)量為m,懸掛重物的繩PQ質(zhì)量不計(jì)。設(shè)、β分別為繩子端點(diǎn)和中點(diǎn)處繩子的切線方向與豎直方向的夾角,試求的大小。

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