Question

【題目】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)速度很小（可視為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．

Answer 1

【答案】（1）3m/s；（2）1.5s；（3）55.5N．

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)?/span>四驅(qū)車到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為5m/s，故水平速度即為到達(dá)B點(diǎn)的速度：

（2）由動(dòng)能定理，從A到B有：；帶入數(shù)據(jù)解得：t=1.5s

（3）四驅(qū)車運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大，則從C到D由動(dòng)能定理：

從D到右側(cè)離開軌道到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理：，在D點(diǎn)由動(dòng)能定理可得：

聯(lián)立解得：FN=55.5N.