分析 (1)賽車恰好通過最高點時,靠重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出通過C點的最小速度.
(2)根據(jù)機械能守恒定律求出賽車在B點的最小速度,根據(jù)牛頓第二定律求出賽車對軌道的壓力.
(3)對A到B過程運用動能定理,求出電動機從A到B至少工作的時間.
解答 解:(1)當(dāng)賽車恰好過C點時,由牛頓第二定律
有:mg=$\frac{m{{v}_{C}}^{2}}{R}$
解得${v}_{C}=\sqrt{gR}=\sqrt{10×0.4}=2$m/s…①
(2)對賽車從B到C由機械能守理得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}+mg•2R$…②
賽車在B處受到支持力與重力的合力提供向心力,得:${F}_{N}-mg=m\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$…③
由①②③得:vB=4m/s
F=6mg=6×0.5×10=30N
由牛頓第三定律知,對軌道的壓力大小等于30N
(3)對賽車從A到B由動能定理得:$Pt-{F}_{1}L=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}-0$
代入數(shù)據(jù)解得:t=4.5s
答:(1)要使賽車能通過C點完成比賽,通過C點的速度至少$\frac{4\sqrt{5}}{5}m/s$.
(2)賽車恰能完成比賽時,在半圓軌道的B點對軌道的壓力為30N.
(3)要使賽車完成比賽,電動機從A到B至少工作4.5s.
點評 本題考查了動能定理、機械能守恒定理以及牛頓第二定律的綜合運用,涉及到直線運動、圓周運動、平拋運動,難度中等,是一道好題.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 靜摩擦力是靜止的物體受到的,滑動摩擦力是運動的物體受到的 | |
B. | 物體所受的滑動摩擦力或靜摩擦力既可以充當(dāng)動力也可以充當(dāng)阻力 | |
C. | 物體所受的滑動摩擦力的方向可以與物體運動的方向相同也可以相反 | |
D. | 兩物體間有彈力但不一定有摩擦力,而兩物體間有摩擦力則一定有彈力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體剛下落時,速度和加速度都為零 | |
B. | 甲物體著地速度是乙物體著地速度的2倍 | |
C. | 甲物體下落到地的時間是乙物體下落到地的時間的$\sqrt{2}$倍 | |
D. | 下落過程中(取g=9.8m/s2),物體在任一秒末速度是該秒初速度的9.8倍 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 裁判員在跳水比賽中給跳水運動員評分 | |
B. | 用GPS確定遠洋海輪在大海中的位置 | |
C. | 研究“嫦娥一號”從地球到月球的飛行姿態(tài) | |
D. | 在國際大賽中,乒乓球運動員王浩準(zhǔn)備接對手發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 分子間的引力減小,斥力增大 | |
B. | 分子力先增大后減小,然后再增大 | |
C. | 分子勢能先增大后減小 | |
D. | 分子勢能先增大后減小,然后再增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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