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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第三定律/2022-10-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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/s2
(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?
魔方格

◎ 答案

(1)最高点C,最小速度vC满足:mg=m
v2C
R

得     vc=

gR
=

3.2
m/s
(2)根据机械能守恒B到C的过程中满足:
1
2
mvB2=
1
2
mvC2+mg?2R         
在B点根据牛顿第二定律:FB-mg=m
v2B
R

解得FB=mg+m
v2B
R
=6mg
代入数据解得FB=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
at2  
1
2
mvB2=
1
2
mvC2+mg?2R
X=vBt        
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。

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