2.如圖所示為浦江中學(xué)物理課外興趣小組在某次四驅(qū)車比賽時(shí)軌道的一小段.小虎同學(xué)控制的四驅(qū)車(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量m=1.0kg,額定功率為P=9W,四驅(qū)車到達(dá)水平平臺上A點(diǎn)時(shí)速度很。ǹ梢暈0),此時(shí)啟動四驅(qū)車的發(fā)動機(jī)并以額定功率運(yùn)動,當(dāng)四驅(qū)車到達(dá)平臺邊緣B點(diǎn)時(shí)恰好達(dá)到最大速度,并從B點(diǎn)水平飛出,恰能從C點(diǎn)沿切線方向飛入粗糙的豎直圓形軌道內(nèi)側(cè),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/s,且∠α=53°,四驅(qū)車沿CDE運(yùn)動到最高點(diǎn)F時(shí)軌道對它的壓力恰為零,已知AB間的距離L=6m,圓弧軌道半徑R=0.4m,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)四驅(qū)車運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)發(fā)動機(jī)在水平平臺上工作的時(shí)間;
(3)四驅(qū)車在圓軌道上從C點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的過程中克服阻力做的功.

分析 (1)小車離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,根據(jù)平行四邊形定則求出水平分速度,從而得出B點(diǎn)的速度.
(2)對A到B的過程運(yùn)用動能定理,抓住功率不變,求出發(fā)動機(jī)在水平平臺上的工作時(shí)間.
(3)通過牛頓第二定律求出F點(diǎn)的速度,從C到F利用動能定理求得摩擦力做功.

解答 解:
(1)因?yàn)樗尿?qū)車到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為5m/s,故其水平分速度即為到達(dá)B點(diǎn)的速度:${v_B}={v_{c1}}={v_c}cos{53^o}=5×0.6m/s=3m/s$ 
(2)到B點(diǎn)時(shí)速度恰達(dá)到最大值,所以AB間阻力$f=\frac{p}{{{v_{max}}}}=\frac{9}{3}=3N$,
由動能定理,從A到B有:$Pt-fL=\frac{1}{2}mv_B^2$;代入數(shù)據(jù)解得:t=2.5s
(3)到F點(diǎn)時(shí)軌道對它的壓力恰為零,$mg=\frac{mv_F^2}{R}$,${v_F}=\sqrt{gR}=\sqrt{10×0.4}=2m/s$ 
則從C到F,由動能定理:$-mgR(1+cos{53°})-{W_f}=\frac{1}{2}mv_F^2-\frac{1}{2}mv_c^2$ 
${W_f}=\frac{1}{2}mv_c^2-\frac{1}{2}mv_F^2-mgR(1+cos{53°})$=4.1J  
答(1)四驅(qū)車運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/s;
(2)發(fā)動機(jī)在水平平臺上工作的時(shí)間為2.5s;
(3)四驅(qū)車在圓軌道上從C點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的過程中克服阻力做的功為4.1J.

點(diǎn)評 本題考查了動能定理與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動的綜合,知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律以及圓周運(yùn)動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系,所用交流電的頻率為50Hz,如圖為某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分,A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出.若從紙帶上測出x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cmx6=7.22cm.
(1)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s;
(2)c點(diǎn)的瞬時(shí)速度為0.30 m/s
(3)加速度a=1.20m/s2(2、3兩題結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,傾角為37°的斜面長L=1.82m,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0=3m/s水平拋出,與此同時(shí)釋放在斜面頂端的滑塊,經(jīng)過一段時(shí)間后小球恰好能以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;
(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中,正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上并不存在
B.只有體積很小的物體才能被看成質(zhì)點(diǎn)
C.凡輕小的物體,皆可被看成質(zhì)點(diǎn)
D.大的物體,不能被看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖A、B、C是兩帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷連線的中垂線上的三點(diǎn),B是兩線段的交點(diǎn),A點(diǎn)固定有一帶電量同為Q的負(fù)點(diǎn)電荷,現(xiàn)將一電子從B點(diǎn)由靜止釋放,電子運(yùn)動中會經(jīng)由C點(diǎn)繼續(xù)向前運(yùn)動,則( 。
A.從B到C,電場力對該電子一直不做功
B.電子從B到C做加速度變大的加速運(yùn)動
C.電子在B、C兩點(diǎn)時(shí)的電勢能大小關(guān)系是EpB>EpC
D.若電子可回到B點(diǎn),則回到B點(diǎn)時(shí)的速度不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同.方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中PT上方的電場Ⅰ的場強(qiáng)方向豎直向下,PT下方的電場Ⅱ的場強(qiáng)方向豎直向上,電場Ⅰ的場強(qiáng)大小是電場Ⅱ的場強(qiáng)大小的兩倍,在電場左邊界AB上有點(diǎn)Q,PQ間距為L,從某時(shí)刻起由Q點(diǎn)以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場的帶電粒子,電量為+q、質(zhì)量為m,通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場Ⅰ后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出,其軌跡如圖,不計(jì)粒子的重力,試求:
(1)勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度的大小和MT之間的距離;
(2)有一邊長為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器,在其邊界正中央開有一小孔S,將其置于CD右側(cè),從M點(diǎn)射出的粒子沿直線經(jīng)S孔水平射入容器中.欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失),并返回Q點(diǎn),在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場,粒子運(yùn)動的半徑小于a,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小還應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,在傾角為θ的固定斜面上,質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用,F(xiàn)1方向水平向右,F(xiàn)2方向豎直向下,若物體靜止在斜面上且物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法正確的是( 。
A.物體一定有下滑的趨勢
B.物體可能有上滑的趨勢
C.若F1=F2,且θ=45°,則物體一定有下滑的趨勢
D.若F1=F2,且θ=45°,則物體一定有上滑的趨勢

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.一只多用電表的歐姆擋有×1Ω,×10Ω、×100Ω,×1kΩ等擋.現(xiàn)在用它來測量一未知電阻,當(dāng)用×100Ω 擋測量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏角很。疄榱藴y量結(jié)果準(zhǔn)確,測量前應(yīng)進(jìn)行如下兩項(xiàng)操作:先將選擇開關(guān)置于×1kΩ擋,接著進(jìn)行歐姆調(diào)零然后再測量讀數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動,它們的v-t圖象如圖所示.兩圖象在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn),P在橫軸上的投影為Q,△OPQ的面積為S.在t=0時(shí)刻,乙車在甲車前面,相距為d.已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時(shí)刻為t′,第二次相遇時(shí)間為t'',則下面四組t′,d和t''的組合可能的是( 。
A.t'=t1,d=s,t''=2t1B.$t'=\frac{1}{2}{t_1},d=\frac{1}{4}s,t''={t_1}$
C.$t'=\frac{1}{3}{t_1},d=\frac{4}{9}s,t''=\frac{5}{3}{t_1}$D.$t'=\frac{1}{4}{t_1},d=\frac{7}{16}s,t''=\frac{7}{4}{t_1}$

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同步練習(xí)冊答案