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如图是赛车兴趣小组进行遥控赛车的轨道示意图.赛车从起点A出发,沿水平直线加速到B点时的速度为v,再进入半径为R=0.32m的竖直圆轨道运动,然后再从B点进入水平轨道BD,经D点
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图是赛车兴趣小组进行遥控赛车的轨道示意图.赛车从起点A出发,沿水平直线加速到B点时的速度为v,再进入半径为R=0.32m的竖直圆轨道运动,然后再从B点进入水平轨道BD,经D点水平飞出,最终落到水平地面上.已知h=1.25m.为了计算方便,现假设赛车从B进入轨道后的所有运动过程中,都不计摩擦与空气阻力.(g取10m/s
2
)
(1)为了使赛车不脱离轨道,赛车在最高点C处的速度至少为多少?(答案中保留根号)
(2)若赛车的质量为1.5kg,则在 (1)问的情况下,赛车刚进入B点时对轨道的压力大小是多少?
(3)求经D点水平飞出,到落到水平地面上的过程中的水平位移X的大小?
◎ 答案
(1)最高点C,最小速度v
C
满足:mg=m
v
2C
R
得 v
c
=
gR
=
3.2
m/s
(2)根据机械能守恒B到C的过程中满足:
1
2
mv
B
2
=
1
2
mv
C
2
+mg?2R
在B点根据牛顿第二定律:F
B
-mg=m
v
2B
R
解得F
B
=mg+m
v
2B
R
=6mg
代入数据解得F
B
=90N
根据牛顿第三定律可知,赛车对轨道的压力大小为90N
(3)经D点水平飞出后赛车做平抛运动
h=
1
2
at
2
1
2
mv
B
2
=
1
2
mv
C
2
+mg?2R
X=v
B
t
代入数据解得x=2m
答:(1)为了使赛车不脱离轨道,赛车在最高点C处的速度至少为
3.2
m/s;
(2)若赛车的质量为1.5kg,则在 (1)问的情况下,赛车刚进入B点时对轨道的压力大小是90N;
(3)经D点水平飞出,到落到水平地面上的过程中的水平位移X为2m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图是赛车兴趣小组进行遥控赛车的轨道示意图.赛车从起点A出发,沿水平直线加速到B点时的速度为v,再进入半径为R=0.32m的竖直圆轨道运动,然后再从B点进入水平轨道BD,经D点…”主要考查了你对 【平抛运动】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【机械能守恒定律】 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。
http://www.00-edu.com/html/202211/369102.html
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