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如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛...

如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,赛车的质量m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m,圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力可忽略,取重力加速度g=10m/s2。某次比赛,要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下,求:

(1)小车在CD轨道上运动的最短路程;

(2)赛车电动机工作的时间。

 

(1)2.5m (2)4.5s 【解析】 (1)要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又在CD轨道上运动的路程最短,则小车经过圆轨道P点时速度最小,此时赛车对轨道的压力为零,重力提供向心力: 由机械能守恒定律可得: 由上述两式联立代入数据可得:vC=5m/s 设小车在CD轨道上运动的最短路程为x,由动能定理可得: 代入数据可得:x =2.5m (2)由于竖直圆轨道光滑,由机械能守恒定律可知:vB =vC =5m/s 从A点到B点的运动过程中,由动能定理可得: 代入数据可得:t = 4.5s
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蹦极是一项考验体力、智力和心理承受能力的空中极限运动。跳跃者站在约50m高的塔台上,把一根原长为L的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处,另一端固定在塔台上,跳跃者头朝下跳下去。若弹性绳的弹力遵守胡克定律,不计空气阻力,则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中,跳跃者的动能Ek(图线①)和弹性绳的弹性势能Ep(图线②)随下落高度的变化图象中,大致正确的是

A.  B.  C.  D.

 

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A.m2沿斜面上滑过程中,地面对斜面的支持力始终保持恒定

B.m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的

C.m1可能沿碗面上升到B

D.m1A点运动到C点的过程中,m1m2组成的系统机械能守恒

 

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如图固定在地面的斜面倾角为30°,物块B固定在木箱A的上方,一起从a点由静止开始下滑,到b点接触轻弹簧,又压缩至最低点c,此时将B迅速拿走,然后木箱A又恰好被轻弹簧弹回到a点。已知A质量为mB质量为3mac间距为L,重力加速度为g。下列说法正确的是

A. A上滑的过程中,与弹簧分离时A的速度最大

B. 弹簧被压缩至最低点c时,其弹性势能为0.8mgL

C. 在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL

D. 若物块B没有被拿出,AB能够上升的最高位置距离a点为L/4

 

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2018213日,平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中,我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型,其中acU形池两侧边缘,在同一水平面,bU形池最低点。刘佳宇从a点上方h高的O点自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后上升至最高位置d点相对c点高度为。不计空气阻力,下列判断正确的是

A. Od的过程中机械能减少

B. ad的过程中机械能守恒

C. d返回到c的过程中机械能减少

D. d返回到b的过程中,重力势能全部转化为动能

 

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质量均为m =lkg的甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动,二者的动能随位移的变化图像如图所示.下列说法正确的是(  )

A.甲的加速度大小为2m/s2

B.乙的加速度大小为1.5m/s2

C.甲、乙在x=6m处的速度大小为2m/s

D.甲、乙在x=8m处相遇

 

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