如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的...

问题详情:

如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过1.2s到达平台顶部,然后离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取g=10m/s2,如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的...)。求:  

如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第2张 

(1)人和车到达顶部平台时的速度v;

(2)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s;

(3)圆弧对应圆心角如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第3张=?

(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。

【回答】

解:(1)摩托车冲上高台的过程中,由动能定理得如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第4张

代入数据解得v=3m/s

(2)摩托车离开平台后平抛运动过程中,在竖直方向如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第5张

水平方向:s=vt=1.2m

(3)小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,此时的竖直分速度

Vy=gt=4m/s

人和车的水平分速度vx=v=3m/s,

所以, 如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第6张

可知如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第7张

(4)设人和车的最低点速度为v1,则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中,由机械能守恒定律得

如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第8张

在最低点,据牛顿第二定律,有如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第9张

代入数据解得如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第10张

由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的... 第11张

知识点:专题三 力与物体的曲线运动

题型:计算题