分析 (1)摩托車通過最高點(diǎn)A時發(fā)動機(jī)的功率為零,牽引力為零,阻力和軌道對摩托車的彈力均為零.由重力作為向心力,由向心力的公式可以求得豎直圓軌道的半徑.
(2)由向心力的公式可以求得車通過最低點(diǎn)B時軌道對摩托車的支持力,可求出阻力和牽引力,再由瞬時功率的公式可以求得通過最低點(diǎn)B時發(fā)動機(jī)的功率
(3)摩托車沿金屬網(wǎng)內(nèi)某一水平圓軌道運(yùn)行時,與軌道間恰好沒有側(cè)向摩擦力,摩托車受重力、支持力、摩擦力,合力提供向心力,可求支持力,在求摩擦力,求功率
解答 解解:(1)由于車在A點(diǎn)時的功率為0,故車在A點(diǎn)受到的牽引力、阻力和軌道對摩托車的彈力均為0.由牛頓運(yùn)動定律得:mg=$\frac{m{v}^{2}}{R}$代入數(shù)據(jù)解得:R=$\frac{{v}^{2}}{g}$=$\frac{2{0}^{2}}{10}$m=40m
(2)設(shè)摩托車在最低點(diǎn)B點(diǎn)時,軌道對它的彈力為NB,由牛頓運(yùn)動定律得:
NB-mg=$\frac{m{v}^{2}}{R}$解得:NB=$\frac{m{v}^{2}}{R}$+mg=200×$\frac{2{0}^{2}}{40}$+200×10=4000N
摩托車在B點(diǎn)時受到的阻力為:f=kN=0.1×4000N=400N
則發(fā)動機(jī)的牽引力為:F=f=400N
故摩托車在B點(diǎn)時的功率為:P=Fv=400×20W=8000W
(3)設(shè)摩托車所在圓的切線與水平面夾θ角,摩托車受重力、支持力、摩擦力,
則 N=$\frac{mg}{cosθ}$ Nsinθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$ r=Rsinθ f=0.1N p=fv
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得 p=2000($\sqrt{5}+1$)=6470W
答:
(1)豎直圓軌道的半徑為40m.
(2)摩托車通過最低點(diǎn)B時發(fā)動機(jī)的功率為8000W
(3)摩托車發(fā)動機(jī)的功率6470W.
點(diǎn)評 求發(fā)動機(jī)的功率時要注意用瞬時功率的公式,車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時對車受力分析,應(yīng)用圓周運(yùn)動的公式即可求得對軌道的壓力,由功率公式可求得發(fā)動機(jī)的功率
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球A、B所受的支持力大小之比為2:1 | |
B. | 小球A、B的加速度的大小之比為1:1 | |
C. | 小球A、B的角速度之比為$\sqrt{2}$:1 | |
D. | 小球A、B的線速度之比為$\sqrt{2}$:1 |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 正電荷在a點(diǎn)受到電場力方向必定與該點(diǎn)場強(qiáng)方向相反 | |
B. | 同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的電場力比放在b點(diǎn)時受到電場力小 | |
C. | b點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大 | |
D. | a 點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)量大的物體不能看成質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量小的物體可以看成質(zhì)點(diǎn) | |
B. | 物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時間 | |
C. | 質(zhì)點(diǎn)做單向的直線運(yùn)動時,位移等于路程 | |
D. | 經(jīng)過提速后列車的速度達(dá)到159km/h,此速度應(yīng)指平均速度 |
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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. | 電場線的方向,就是電荷受力的方向 | |
B. | 在勻強(qiáng)電場中,正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動 | |
C. | 電場線越密的地方,同一電荷所受電場力越大 | |
D. | 靜電場的電場線是閉合的 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{\sqrt{3}-1}{2}BS$ | B. | $\frac{\sqrt{3}+1}{2}NBS$ | C. | $\frac{\sqrt{3}+1}{2}BS$ | D. | $\frac{\sqrt{3}-1}{2}NBS$ |
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