一雜技運動員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演.若車運動的速率恒為30 m/s，人與車質(zhì)量之和為200 kg，輪胎與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，車通過最低點A時發(fā)動機的功率為12 kW.求車通過最高點B時發(fā)動機的功率.

4×103 W


解析:

利用牛頓第二定律與勻速圓周運動知識及功率公式分別對A、B兩點列式即可求解.以人和摩托車作為一個整體為研究對象，分別對其在A點和B點時進行受力分析如右圖中所示，FNA、FNB分別表示摩托車在A點和B點受到軌道的彈力，Fa、Fb表示的是摩托車的牽引力，FFA、FFB則表示的是摩擦阻力，對于A、B兩點而言都是豎直方向上的合力提供向心力，又由于摩托車保持勻速率不變，因此摩托車在切線方向上合外力為零，即A、B兩點牽引力與摩擦力大小相等、方向相反.

由牛頓第二定律可得：

又在A點：FFA=μFNA=Fa

在B點：FFB=μFNB=Fb

由功率公式可知：

Pa=Fav

Pb=Fbv

聯(lián)立以上各式，得：

Pb=Pa-2μmgv=12×103 W-2×0.1×200×10×20 W=4×103 W，即為摩托車通過最高點時發(fā)動機的功率.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

一雜技運動員騎摩托車沿一豎直圓形軌道做特技表演，若車運動的速率恒為20m/s，人與車的總質(zhì)量為200kg，輪胎與軌道間的摩擦力大小總與它們間的正壓力成正比，且比例系數(shù)為μ=0.1，車通過最底點B時發(fā)動機功率為12kw．
求：（1）車通過最低點B時對軌道的壓力？
（2）求車通過最高點A時發(fā)動機的功率？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一雜技運動員騎摩托車沿著一豎直圓軌道做特技表演，若摩托車運動的速率恒為v=20m/s，人和車的總質(zhì)量為m=200m/s，摩托車受到的阻力是摩托車對軌道壓力的k倍，且k=0.1．摩托車通過最高點A時發(fā)動機的功率為零，（摩托車車身的長不計，g=10m/s2）求：
（1）豎直圓軌道的半徑．
（2）摩托車通過最低點B時發(fā)動機的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一雜技運動員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演.若車運動的速率恒為30 m/s，人與車質(zhì)量之和為200 kg，輪胎與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，車通過最低點A時發(fā)動機的功率為12 kW.求車通過最高點B時發(fā)動機的功率.

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科目：高中物理 來源： 題型：

一雜技運動員騎摩托車沿豎直圓軌道做特技表演，如圖所示．若車的運動速率恒為20m/s,人與車的總質(zhì)量為200kg，輪胎與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0．1,車通過最低點A時發(fā)動機的功率為12kW,求車通過最高點B時發(fā)動機的功率．（取g=10m/s2)

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