如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段.已知赛车的额定功率P=10.0W,赛车

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段.已知赛车的额定功率P=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m.若赛车车长不计,空气阻力不计,g取10m/s2
(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率.要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t.

魔方格

◎ 答案

(1)赛车在水平轨道上达到最大速度时做匀速直线运动,设其牵引力为F,则有
      F=f
又因为  P=Fvm
所以vm=
P
f
=5m/s
(2)赛车通过B点在空中做平抛运动,设赛车能越过壕沟的最小速度为v,在空中运动时间为t1,则有
  h=
1
2
g
t21

且x=vt1
所以v=3m/s
(3)若赛车恰好能越过壕沟,且赛车通电时间最短,在赛车从A点运动到B点的过程中,根据动能定理有
   Pt-fL=
1
2
mv2
-
1
2
m
v2A

所以t=2.4s
答:(1)赛车在水平直轨道上能达到的最大速度vm的大小是5m/s;
(2)要越过壕沟,赛车在B点最小速度v的大小是3m/s;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率.要使赛车完成比赛,赛车在AB段通电的最短时间t是2.4s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段.已知赛车的额定功率P=10.0W,赛车…”主要考查了你对  【平抛运动】,【牛顿第二定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】,【动能定理】  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。

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