Question

（2013福建省五校联考）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L=10m后，由B点进入半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C做平抛运动，落地后才算完成比赛。B是轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg，通电后电动机以额定功率P=4 W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f=0.4N，之后在运动中受到的空气阻力可不计，g取10m/s².试求：

（1）赛车能通过C点完成比赛，其落地点离B点的最小距离；

（2）要使赛车完成比赛，电动机工作的最短时间；

（3）假如水平直线轨道足够长，赛车以最大速度过B点， R为多大时赛车能完成比赛且落地点离B点的距离最大，并求出最大距离。

Answer 1

赛车离开C点后平抛，设水平位移为x，有       (1分)      

联立解得：x=·=.

当时，

即R=1.25m时， 且＞（没说明不扣分）  （合1分）   

得 x_m=5m。（1分）