题目内容
如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计,忽略空气阻力,g取10m/s2.
(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t.
【答案】
(1)m/s (2)m/s (3)s
【解析】
试题分析:(1)赛车在水平轨道上达到最大速度时,设其牵引力为F牵,根据牛顿第二定律有:
①(1分)
又 ②(1分)
解得 m/s (2分)
(2)赛车通过B点后做平抛运动,设在空中运动时间为t1,则有:
③(1分)
④(1分)
解得:m/s (2分)
(3)若赛车恰好能越过壕沟,且赛车通电时间最短,从A运动到B过程,根据动能定理有:
⑤(2分)
解得:s (2分)
考点:牛顿第二定律 平抛运动 动能定理
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