題目內容

【題目】某次電動小汽車表演如圖所示,質量為2 kg的小汽車從平臺A處出發,以v0=5m/s經過B處飛越斜坡,恰落在斜坡底端的C點,著地之后瞬間車速變為4 m/s,之后沿平直軌道CD運動,到達D點時關閉發動機,進入半徑為1.8 m圓軌道,運動一周后又進入水平軌道向右運動,直到停車點F時剛好停下。已知小汽車與水平面的摩擦阻力恒為重力的0.1倍,AC段運動過程中風力較大,可簡化為受0.8N的水平向右的作用力,豎直方向的空氣作用力忽略不計,過了C點后無風,不計空氣作用力。圓軌道可視為光滑。已知AB段長度x0=3m,AB平臺高1.25 m,CD段長度x2=2m,DF段長度x3=50m。小汽車的自身長度可忽略,g10 m/s2,求:

(1)斜坡傾角的正切值tanθ;

(2)要使小汽車完成上述運動,CD段電動機至少提供多少能量?

(3)DF階段啟用動力回收系統,回收效率為30%,則此段小汽車能滑行多遠?

【答案】(1);(2)88J;(3)35m

【解析】

(1)飛躍斜坡過程,豎直的分運動為自由落體運動,水平方向的分運動為勻加速直線運動,水平加速度

風力

豎直方向有

水平位移

(2)小汽車與水平軌道的摩擦阻力

設小汽車通過D點、E點的速度分別為 ,如果小汽車恰能做完整的圓周運動,在E點應滿足

DE的過程,運用動能定理有

根據機械能守恒定律,運動一周回到D點的速度仍為

設之后小汽車勻減速運動發生的位移為L

,故小汽車到不了終點線,若要到達終點線,小汽車的速度至少為

C點到D點,電動機提供的能量至少為E,有

解得

(3)若在DF階段開啟動力回收系統,回收效率30%,即有70%的能量用于克服摩擦力做功

練習冊系列答案
相關題目

【題目】如圖1所示,用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。O是小球拋出時球心在地面上的垂直投影點,實驗時,先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放,找到其落地點的平均位置P,測量平拋水平射程OP。然后把被碰小球m2靜置于水平軌道的末端,再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放,與小球m2相撞,多次重復實驗,找到兩小球落地的平均位置M、N。

2是小球m2的多次落點痕跡,由此可確定其落點的平均位置對應的讀數為_______cm。

下列器材選取或實驗操作符合實驗要求的是____________。

A.可選用半徑不同的兩小球

B.選用兩球的質量應滿足m1>m2

C.小球m1每次必須從斜軌同一位置釋放

D.需用秒表測定小球在空中飛行的時間

在某次實驗中,測量出兩小球的質量分別為m1、m2,三個落點的平均位置與O點的距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內,若滿足關系式________________,即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統動量守恒。(用測量的物理量表示)

驗證動量守恒的實驗也可以在如圖3所示的水平氣墊導軌上完成。實驗時讓兩滑塊分別從導軌的左右兩側向中間運動,滑塊運動過程所受的阻力可忽略,它們穿過光電門后發生碰撞并粘連在一起。實驗測得滑塊A的總質量為m1、滑塊B的總質量為m2,兩滑塊遮光片的寬度相同,光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。

左側光電門

右側光電門

碰前

T1

T2

碰后

T3、T3

a.在實驗誤差允許范圍內,若滿足關系式_______________________,即驗證了碰撞前后兩滑塊組成的系統動量守恒。(用測量的物理量表示)

b. 關于實驗,也可以根據牛頓運動定律及加速的的定義,從理論上推導得出碰撞前后兩滑塊的動量變化量大小相等、方向相反。請寫出推導過程__________(推導過程中對我用的物理量做必要的說明)。

違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com

精英家教網
天堂wWW中文在线_男女啪啦猛视频免费_视频一区二区三区四区_亚洲 激情 无码 专区