题目内容
运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示,AB是水平路面,长度为L=6m,BC是半径为R=20.75m的圆弧,AB、BC相切于B点,CDE是一段曲面。运动员驾驶功率始终为P=9kW的摩托车,从A点由静止出发,经过t1=4.3s到B点,此时压力传感器显示摩托车对地压力大小为F=3.6×104N。再经t2=3s的时间,摩托车通过坡面到达E点水平飞出。已知人的质量为m=60kg,摩托车的质量为M=120kg,运动员驾驶摩托车行驶时,前后轮着地点连线到整体重心的距离恰为r=0.75m,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离x=16m,重力加速度g=10m/s2。求:(1)摩托车过B点时速度vB多大?
(2)设人和摩托车在AB段所受的阻力恒定,该阻力f多大?
(3)人和摩托车在冲上坡顶的过程中克服空气和摩擦阻力做的功W。
(1) 根据牛顿第二定律,对人和车在B点分析:
(2分) 解得m/s(1分)
(2)在AB段运动过程中有:
(2分) 解得N(1分)
(3)由动能定理得
(3分)
又由平抛运动得
解得=16m/s (3分)
克服空气和摩擦阻力做功5040J(1分)
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