[精华]某校物理兴趣小组决定进行远控赛车比赛
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比
2赛,电动机至少工作多长时间,(取g=10 m/s )
, 设赛车越过壕沟需要的最小速度为v,由平抛运动的规律 1
解得
设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v,最低点的速度为v,由牛顿第二定律及机械能守23
恒定律
解得 m/s
通过
比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是
m/s
设电动机工作时间至少为t,根据功能原理
由此可得 t=2.53s
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点出发,沿水平A直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在平直轨道上运动到C点,并越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.4W工作,水平轨道的摩擦阻力恒为0.20N。图中L=10.0m,BC=1.5m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.5m。重
2力加速度g取10m/s 。求:
(1)赛车要越过壕沟,离开C点的速度至少多大, (2)赛车要通过光滑竖直轨道,刚进入B点时的最小速度多大,赛车的电动机在AB段至少工作多长时间,
(3)要使赛车完成比赛,赛车离开光滑竖直轨道后,电动机在BC段是否还要继续工作,(要通过计算回答)
解:(1)设赛车越过壕沟需要的最小速度为v,由平抛运动的规律得1
S=vt, h= (2分) 1
解得 = 3m/s (2分)
(2)设赛车恰好越过圆轨道时,在圆轨道最高点的速度为v,最低点的速度为v,则23
由牛顿第二定律知,赛车在最高点时 (1分) 由机械能守恒定律得 (1分) 解得 m/s (1分)
设电动机工作时间至少为t,根据动能定理得
(1分)
解得 t=2.0s (1分)
(3)若电动机不工作,则赛车到达C点时的速度为V,根据动能定理得c
(1分)
m/s,3m/s (1分)
故电动机不需要工作 (1分)
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起
点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通
过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨
道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2w工作,进入竖直圆轨道
前受到的阻力恒为F=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,f
2(g取10m/s)。求:
(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B点对轨道的压力至少多大。
(2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间。 (3)若电动机工作时间为t=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最0
大,水平距离最大是多少,
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车静止起从起点A出发,沿粗糙水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能跃过壕沟。已知赛车质量为m,0.1kg,通电后以额定功率P,1.5W工作,在粗糙水平轨道运动时受到的摩擦阻力恒为Ff,0.25N。图中L
,10m、R,0.32m,h,1.25m,s,1.50m,g,10m/s2。求:
(1)要使赛车能过圆轨道最高点,赛车经过B点的最小速度vB;
(2)要使赛车能跃过壕沟,赛车经过C点的最小速度vC;
(3)要使赛车能完成比赛,电动机工作的最短时间t
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问
(1) 小车能越过壕沟的最小速度为多少,
(2) 小车能通过轨道的最高点,在最高点的速度至少为多少,
(3)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间,(取g=10 m/s2 )
,(4)赛车在竖直圆轨道最高点的临界最小速度是多少, 2
(5)由竖直圆轨道最高点的最小速度所决定的最低点B点的速度是多少,,3