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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,只能在AB段进行加速,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-高三物理
题目简介
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,只能在AB段进行加速,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-高三物理
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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,只能在AB段进行加速,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光滑平直轨道上运动到C点,并能成功越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,电动机额定功率P=1.4W,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.2N,随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=19.00m, h=1.25m,S=2.50m。问:
小题1:要使赛车能成功越过壕沟,赛车在C处的最小速度为多少?
小题2:若赛车恰好能通过圆轨道最高点,就能完成比赛,圆轨道半径至少为多少?
小题3:若圆轨道半径为(2)所求,要保证赛车比赛过程的安全,赛车到达B点的速度应为理论最小值的1.2倍,按此要求控制比赛,电动机至少工作多长时间?
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
小题1:
v
c= 5m/s
小题2:R=0.5m
小题3:
t=
4 s
(1)
设赛车能越过壕沟需要的最小速度为
v
C,由平抛运动的规律
解得
v
c=" 5m/s" (4分)
(2)设赛车恰好能通过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为
v
2,最低点的速度至少为
v
c,由牛顿第二定律及机械能守恒定律
解得 R="0.5m " (4分)
(3)通过以上所求可知,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度理论最小值应该是
m/s
设电动机工作时间至少为t,根据动能定理
由此可得
t=
4 s (4分)
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如图示,固定在同一斜面内的两根
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如图3所示,质量为m的物块始终静
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