题目内容
(8分)在赛车场上,为了安全起见,在车道外围一定距离处放有废旧的轮胎组成围栏。在一次模拟比赛测试中,将废旧轮胎等效为轻质弹簧,弹簧的自由端位于O点,如图所示。现有一质量为2kg的电动玩具赛车从A处以额定功率启动,经2 s运动到O点,恰好达到最大速度4m/s,此时赛车的电动机熄灭。赛车继续向右运动到B点,此时压缩被弹簧至最短.已知OB=1m,OA=4 m.从A→O→B的过程中赛车所受阻力大小恒定。求:
(1) 赛车的额定功率P;
(2) 弹簧的最大弹性势能EP。
解析:
(1)设玩具赛车受阻力大小为f ,到达O点的最大速度为vm ,从A到O有
①
②
解得P=16W ③
f=4 N ④
(2)赛车从O到B的过程中,根据能量守恒
⑤
解得EP=12 J ⑥
评分标准:本题共8分。①②③④式各1分, ⑤⑥式各2分。
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