某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時間？（取g=10）

t=2.53s


解析:

本題考查平拋、圓周運動和功能關(guān)系。

設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運動的規(guī)律

                    

                     

解得                  

設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對應(yīng)圓軌道最高點的速度為v2，最低點的速度為v3，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律

                      

                      

解得                     m/s

通過分析比較，賽車要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是

                          m/s

設(shè)電動機(jī)工作時間至少為t，根據(jù)功能原理

                         

由此可得                   t=2.53s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?浙江）某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不記．圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=2.50m．問：要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時間？（取g=10m/s2 ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示．可視為質(zhì)點的賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道，并通過半圓軌道的最高點C，才算完成比賽．B是半圓軌道的最低點，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點．已知賽車質(zhì)量m=0.5kg，通電后以額定功率P=2w工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N，隨后在運動中受到的阻力均可不計，L=10.00m，R=0.32m，（g取10m/s2）．求：
（1）要使賽車完成比賽，賽車在半圓軌道的B點對軌道的壓力至少多大？
（2）要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時間t？
（3）若電動機(jī)工作時間為t0=5s，當(dāng)R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大，水平距離最大是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示．可視為質(zhì)點的賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道，并通過半圓軌道的最高點C，才算完成比賽．B是半圓軌道的最低點，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點．已知賽車質(zhì)量m=0.5kg，通電后以額定功率P=2W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N，隨后在運動中受到的阻力均可不計，L=10.00m，R=0.32m，（g取10m/s2）．求：
（1）要使賽車能通過C點完成比賽，通過C點的速度至少多大？
（2）賽車恰能完成比賽時，在半圓軌道的B點的速度至少多大？這時對軌道的壓力多大．
（3）要使賽車完成比賽，電動機(jī)從A到B至少工作多長時間．
（4）若電動機(jī)工作時間為t0=5s，當(dāng)R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大，水平距離最大是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不計．圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m．要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時間？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，只能在AB段進(jìn)行加速，沿水平直線軌道運動L后，由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能成功越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，電動機(jī)額定功率P=1.4W，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.2N，隨后在運動中受到的阻力均可不計．圖中L=19.00m，h=1.25m，S=2.50m．問：
（1）要使賽車能成功越過壕溝，賽車在C處的最小速度為多少？
（2）若賽車恰好能通過圓軌道最高點，就能完成比賽，圓軌道半徑至少為多少？
（3）若圓軌道半徑為（2）所求，要保證賽車比賽過程的安全，賽車到達(dá)B點的速度應(yīng)為理論最小值的1.2倍，按此要求控制比賽，電動機(jī)至少工作多長時間？

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