题目内容
【题目】某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动到L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟,已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不计,图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m,问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(,保留两位小数)
【答案】
【解析】
试题分析:设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律
,,
解得
设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律,
解得:
通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是:
设电动机工作时间至少为t,根据动能定理
由此可得:,即要使赛车完成比赛,电动机至少工作2.5s的时间.
【题目】某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50 Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做_________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 |
B.是为了增大小车下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 |
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1;第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次实验中打出的纸带(如图所示),可求得小车最终获得的速度为_______m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图_______。