分析 (1)賽車恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),靠重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出通過(guò)C點(diǎn)的最小速度.
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出賽車在B點(diǎn)的最小速度,根據(jù)牛頓第二定律求出賽車對(duì)軌道的壓力.
(3)對(duì)A到B過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作的時(shí)間.
解答 解:(1)當(dāng)賽車恰好過(guò)C點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律
有:mg=$\frac{m{{v}_{C}}^{2}}{R}$
解得${v_c}=\sqrt{gR}=\frac{4}{5}\sqrt{5}m/s$…①
(2)對(duì)賽車從B到C由機(jī)械能守理得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}+mg•2R$…②
賽車在B處受力分析如圖,則:${F}_{N}-mg=m\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$…③
由①②③得:${v}_{B}=\sqrt{5gR}=\sqrt{5×10×0.32}=4m/s$
F=6mg=6×0.5×10=30N
由牛三知,對(duì)軌道的壓力大小等于30N
(3)對(duì)賽車從A到B由動(dòng)能定理得:$Pt-{F}_{1}L=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}-0$
解得:t=4s
答:(1)要使賽車能通過(guò)C點(diǎn)完成比賽,通過(guò)C點(diǎn)的速度至少$\frac{4\sqrt{5}}{5}m/s$.
(2)賽車恰能完成比賽時(shí),在半圓軌道的B點(diǎn)的速度至少4m/s,這時(shí)對(duì)軌道的壓力為30N.
(3)要使賽車完成比賽,電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作4s.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定理以及牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,涉及到直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng),難度中等,是一道好題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 地球表面和月球表面的重力加速度之比為$\frac{a}$ | |
B. | 環(huán)繞地球表面和月球表面運(yùn)行衛(wèi)星的速率之比為$\sqrt{\frac{a}}$ | |
C. | 環(huán)繞地球表面和月球表面運(yùn)行衛(wèi)星的周期之比為$\sqrt{\frac{a}}$ | |
D. | 環(huán)繞地球表面和月球表面運(yùn)行衛(wèi)星的角速度之比為$\sqrt{\frac{^{3}}{a}}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) | B. | A點(diǎn)電勢(shì)等于B點(diǎn)電勢(shì) | ||
C. | 電荷移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功 | D. | 電荷移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力不做功 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A處的電勢(shì)一定低于B處的電勢(shì) | |
B. | A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng) | |
C. | 電荷在A處的電勢(shì)能一定小于電荷在B處的電勢(shì)能 | |
D. | 電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力一定做正功 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | N>G | B. | N=G | C. | N<G | D. | 無(wú)法確定 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng) | B. | 水平方向上是自由落體運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 豎直方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng) | D. | 豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于分運(yùn)動(dòng)的速度 | |
B. | 合運(yùn)動(dòng)的位移一定大于分運(yùn)動(dòng)的位移 | |
C. | 曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定變化,直線運(yùn)動(dòng)的速度可能不變 | |
D. | 平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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