分析 (1)本題中賽車的運動可以分為三個過程,由A至B的過程、在圓軌道上的過程、平拋運動的過程;賽車通過軌道最高點時,若恰好由重力提供向心力時,速度最小,由牛頓第二定律求出最高點的最小速度,再由機械能守恒定律求賽車在最低點B點應具有的最小速度.
(2)賽車要能越過壕溝,水平位移最小等于s,由平拋運動的規(guī)律求出賽車在C點應具有的最小速度.
(3)根據(jù)動能定理求出賽車的電動機在AB段至少工作的時間.
解答 解:(1)賽車通過軌道最高點的速度vm,需滿足 mg=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$ ①
且賽車由B點到軌道最高點過程中機械能守恒,取水平軌道平面為參考平面,則有:
$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$+mg•2R ②
由①②解得 vB=$\sqrt{5gR}$=$\sqrt{5×10×0.32}$=4m/s
(2)賽車通過C點后做平拋運動,由題得:
s=vCt
h=$\frac{1}{2}$gt2
解得 vC=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$=1.5×$\sqrt{\frac{10}{2×1.25}}$=3m/s
(3)由于vB>vC,則由動能定理得:
Pt-fL=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$-0
解得 t≈2.53s
答:
(1)要使賽車越過光滑豎直圓軌道的最高點,賽車在最低點B點應具有的最小速度是4m/s;
(2)要使賽車越過壕溝,賽車在C點應具有的最小速度是3m/s;
(3)要使賽車既能越過光滑豎直圓軌道的最高點又能越過壕溝,電動機至少工作2.53s時間.
點評 本題是力電綜合問題,關(guān)鍵要將物體的運動分為三個過程,分析清楚各個過程的運動特點和受力特點,然后根據(jù)動能定理、平拋運動公式、向心力公式進行進行研究.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電容器的電容將減小 | B. | 電容器的兩板電壓將減小 | ||
C. | 電容器的帶電量將減小 | D. | 靈敏電流表的指針向右偏 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 衛(wèi)星的線速度為$\frac{{\sqrt{2g{R_o}}}}{2}$ | B. | 衛(wèi)星的角速度為$\sqrt{\frac{g}{{8{R_o}}}}$ | ||
C. | 衛(wèi)星的加速度為$\frac{g}{2}$ | D. | 衛(wèi)星的周期為$2π\(zhòng)sqrt{\frac{{8{R_o}}}{g}}$ |
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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:多選題
A. | FA的大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg,F(xiàn)B的大小為$\frac{1}{2}$mg | |
B. | FA、FB在豎直方向的分力大小不相等 | |
C. | 沿水平天花板調(diào)節(jié)懸點A的位置,可使FA、FB都大于mg | |
D. | 換質(zhì)量更大的燈籠,F(xiàn)A的增加量比FB的增加量大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | R越大,v0越大 | |
B. | R越大,小球經(jīng)過b點后的瞬間對軌道的壓力越大 | |
C. | m越大,小球經(jīng)過b點后的瞬間對軌道的壓力越大 | |
D. | m與R同時增大,初動能Ek0增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 某航班于10時30分從武夷山機場起飛 | |
B. | 福建新聞聯(lián)播節(jié)目于19時35分開播 | |
C. | 某場足球賽中,甲隊于開賽5分鐘時攻入一球 | |
D. | 2014年北京國際田徑公開賽“110米欄”比賽,“新飛人”謝文駿以13.3秒的成績奪得冠軍 |
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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. | 角速度較小 | B. | 運行周期較短 | C. | 線速度較小 | D. | 向心加速度較小 |
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