精英家教網(wǎng)如圖所示,一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車沿著一豎直圓軌道做特技表演,若摩托車運(yùn)動(dòng)的速率恒為v=20m/s,人和車的總質(zhì)量為m=200m/s,摩托車受到的阻力是摩托車對(duì)軌道壓力的k倍,且k=0.1.摩托車通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為零,(摩托車車身的長(zhǎng)不計(jì),g=10m/s2)求:
(1)豎直圓軌道的半徑.
(2)摩托車通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率.
分析:(1)摩托車通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為零,牽引力為零,阻力和軌道對(duì)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(guò)最低點(diǎn)B時(shí)軌道對(duì)摩托車的支持力,可求出阻力和牽引力,再由瞬時(shí)功率的公式可以求得通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率.
解答:解:(1)由于車在A點(diǎn)時(shí)的功率為0,故車在A點(diǎn)受到的牽引力、阻力和軌道對(duì)摩托車的彈力均為0.由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:mg=
mv2
R

代入數(shù)據(jù)解得:R=
v2
g
=
202
10
m=40m
(2)設(shè)摩托車在最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)它的彈力為NB,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:
 NB-mg=
mv2
R
    
 解得:NB=
mv2
R
+mg=
200×202
40
+200×10=4000N
摩托車在B點(diǎn)時(shí)受到的阻力為:f=kN=0.1×4000N=400N
則發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為:F=f=400N
故摩托車在B點(diǎn)時(shí)的功率為:P=Fv=400×20W=8000W
答:
(1)豎直圓軌道的半徑為40m.
(2)摩托車通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為8000W.
點(diǎn)評(píng):求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí)要注意用瞬時(shí)功率的公式,車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)對(duì)車受力分析,應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的公式即可求得對(duì)軌道的壓力,由功率公式可求得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率.
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如圖所示,一根跨越光滑定滑輪的輕繩,兩端各有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn)),a站于地面,b從圖示的位置由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩始終處于伸直狀態(tài),當(dāng)演員b擺至最低點(diǎn)時(shí),a剛好對(duì)地面無(wú)壓力,則演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比為( 。

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(選修3-5)
(1)下列說(shuō)法正確的是:
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B、某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變后,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個(gè)
C、重核的裂變過(guò)程質(zhì)量增大,輕核的聚變過(guò)程有質(zhì)量虧損
D、電子的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的
(2)如圖所示,一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))蕩秋千時(shí)從A點(diǎn)(秋千繩OA處于水平位置)由靜止出發(fā)繞懸點(diǎn)O下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí),男女演員在極短的時(shí)間內(nèi)互相將對(duì)方沿水平方向推出,兩人向相反方向做一平拋運(yùn)動(dòng),并能安全落到地面.若女演員的落地點(diǎn)剛好在初始位置A點(diǎn)的正下方,且已知男演員質(zhì)量是女演員質(zhì)量的2倍,秋千的質(zhì)量不計(jì).秋千的繩長(zhǎng)為R,O點(diǎn)距地面高度為5R,不計(jì)空氣阻力.求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演,若摩托車運(yùn)動(dòng)的速率恒為v=20m/s,人和車的總質(zhì)量為m=200kg,摩托車受到的阻力是摩托車對(duì)軌道壓力的k倍,且k=0.1。摩托車通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為零,(摩托車車身的長(zhǎng)不計(jì),取g=10 m/s2) 試求:
⑴.豎直圓軌道的半徑。⑵.摩托車通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

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如圖所示,一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車(可視為質(zhì)點(diǎn))沿一豎直平面內(nèi)的圓軌道做特技表演,若摩托車運(yùn)動(dòng)的速率恒為20 m/s,人和車的總質(zhì)量為200 kg,摩托車受到的阻力是摩托車對(duì)軌道壓力的0.1倍,當(dāng)摩托車通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí),摩托車對(duì)軌道的壓力恰好為零。取g=10 m/s2,求:

(1)豎直圓軌道的半徑。

(2)摩托車通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

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