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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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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,一个小物块(可视为质点)从A点以初速度v0向左运动,接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.AC两点间距离为L,物块与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则物块由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )

A.弹簧和物块组成的系统机械能守恒

B.物块克服摩擦力做的功为mv02

C.弹簧的弹性势能增加量为μmgL

D.物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和

 

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在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为,那么在他减速下降高度为的过程中,为当地的重力加速度.下列说法正确的是(

A.他的动能减少了 B.他的重力势能减少了

C.他的机械能减少了 D.他的机械能减少了

 

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如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是(     )

A.重力势能减小,动能不变,机械能减小,总能量减小

B.重力势能减小,动能增加,机械能减小,总能量不变

C.重力势能减小,动能增加,机械能增加,总能量增加

D.重力势能减小,动能增加,机械能守恒,总能量不变

 

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一质量为的物体置于水平面上,在水平外力的作用下由静止开始运动,水平外力随时间的变化情况如下图1所示,物体运动的速度随时间变化的情况如下图2所示4s后图线没有画出,g求:

(1)物体在第2s末的加速度a

(2)物体与水平面间的摩擦因数

(3)物体在前6s内的位移

 

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