問題詳情:
如圖所示,遙控賽車比賽中的一個項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發,沿水平軌道運動,透過遙控通電控制加速時間,使賽車可以在B點以不同的速度“飛躍壕溝”,落在平臺EF段後豎直分速度將減爲零,水平分速度保持不變。已知賽車的額定功率P=10.0W,賽車的質量m=1.0kg,在水平直軌道AB和EF上受到的阻力均爲,AB段長,EF段長,B、E兩點的高度差h=1.25m,B、E兩點的水平距離x=1.5m。賽車車長不計,空氣阻力不計,重力加速度。
(1)爲保*賽車能停在平臺EF上,求賽車在B點飛出的速度大小的範圍。
(2)若在比賽中賽車透過A點時速度,且已經達到額定功率,要使賽車完成比賽,求賽車在AB段的遙控通電時間範圍。
【回答】
(1)3.0~4.0m/s (2)2.4 s ~2.75s 【解析】 試題分析:(1)賽車透過B點在空中做平拋運動,設賽車能越過壕溝的最小速度爲,在空中運動時間爲,則有,且
解得
爲保*賽車不從F端掉落,則賽車落到EF平臺後做勻減速運動,到達F點時速度恰好爲零,由,解得
設賽車從B點飛出的最大速度爲,在平臺上勻減速運動的位移爲,則有,
,聯立可得
故速度大小的範圍爲3.0~4.0m/s。1
考點:動能定理、牛頓第二定律、平拋運動、功率、平均功率和瞬時功率。
【名師點睛】本題要正確分析賽車在水平軌道上運動的運動情況,抓住牽引力與摩擦力平衡時速度最大是關鍵點之一.賽車從平臺飛出後做平拋運動,如果水平位移大於等於壕溝寬度賽車就可以越過壕溝。
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:計算題