如圖所示為摩托車特技比賽用的部分賽道,由一段傾斜坡道AB與豎直圓形軌道BCD銜接而成,銜接處平滑過渡且長度不計.已知坡道的傾角θ=11.5°,圓形軌道的半徑R=10m,摩托車及選手的總質(zhì)量m=250kg,摩托車在坡道行駛時所受阻力為其重力的0.1倍.摩托車從坡道上的A點由靜止開始向下行駛,A與圓形軌道最低點B之間的豎直距離h=5m,發(fā)動機在斜坡上產(chǎn)生的牽引力F=2750N,到達B點后摩托車關閉發(fā)動機.已知sin11.5°=
1
5
,g取10m/s2,求:
(1)摩托車在AB坡道上運動的加速度;
(2)摩托車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力;
(3)若運動到C點時恰好不脫離軌道,求摩托車在BC之間克服摩擦力做的功.
(1)由受力分析與牛頓第二定律可知
F+mgsinθ-kmg=ma
代入數(shù)字解得a=12m/s2
(2)設摩托車到達B點時的速度為v1,由運動學公式可得
v21
=
2ah
sinθ
,由此可得v1=10
6
m/s
在B點由牛頓第二定律可知
FN-mg=m
v2
R

軌道對摩托車的支持力為FN=1.75×104N
則摩擦車對軌道的壓力為1.75×104N
(3)摩托車恰好不脫離軌道時,在最高點速度為v2
由牛頓第二定律得mg=m
mv22
R

從B點到C點,由動能定理得-mg2R-Wf=
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

由此可解得Wf=1.25×104J
答:(1)摩托車在AB坡道上運動的加速度為12m/s2
(2)摩托車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力為1.75×104 N
(3)摩托車在BC之間克服摩擦力做的功為1.25×104 J.
練習冊系列答案
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(8分)某學習小組的同學想要驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套裝置,如圖所示,另外他們還找到了供打點計時器所用的低壓交流電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).

若你是小組中的一位成員,要完成
該項實驗,則:
(1)你認為還需要的實驗器材有                   
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是                  ,進行實驗操作時,首先要做的步驟是                   
(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1v2v1< v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為              
(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).

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如圖所示,一平直傳送帶以速度v=6m/s勻速運行,傳送帶把A處的工件運送到B處,已知A與B相距L=10m,若從A處把工件無初速地放在傳送帶上,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,將一質(zhì)量m=1kg的工件從A傳送到B過程中摩擦力對工件做的功(  )(g取10m/s2
A.6JB.12JC.18JD.20J

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質(zhì)量為m的物體在豎直向上大小為F的恒力作用下減速上升了H,在這個過程中,下列說法中錯誤的是( 。
A.物體的動能減少了FH
B.物體的重力勢能增加了mgH
C.物體的機械能增加了FH
D.物體重力勢能的增加大于動能的減少

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質(zhì)量為500噸的機車以恒定的功率由靜止出發(fā),經(jīng)5min行駛2.25km,速度達到最大值54km/h,設阻力恒定.問:
(1)機車的功率P多大?
(2)機車的速度為36km/h時機車的加速度a多大?

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如圖所示,把質(zhì)量為m的石塊從高h處以θ角斜向上方拋出,初速度為v0.不計空氣阻力,石塊落地時速度v的大小與下列哪些物理量有關( 。
①石塊的質(zhì)量②石塊初速度的大小
③石塊初速度的仰角④石塊拋出時的高度.
A.②④B.①②C.①④D.②③④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體靜止在水平地面上,起重機將其豎直吊起,上升高度為h時,物體的速度為v0此過程中( 。
A.重力對物體做功為
1
2
mv2
B.起重機對物體做功為mgh
C.合外力對物體做功為
1
2
mv2
D.合外力對物體做功為
1
2
mv2
+mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖在水平地面上固定一傾角為30°的光滑絕緣斜面,斜面處于電場強度大小為1000N/C、方向沿斜面向下的勻強電場中,一勁度系數(shù)為100N/m的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài).一質(zhì)量為1kg、帶正電電量為5X10-3C的滑塊從距離彈簧上端為5cm處靜止釋放,滑塊在運動過程中電量保持不變,設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小g=10m/s2
(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t
(2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為
2
m/s,求滑塊從靜止釋放到速度最大過程中彈簧的彈力所做的功W.

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