题目内容

如图所示，摩托车运动员从高度h=5m的高台上水平飞出，跨越L=10m的壕沟。摩托车以初速度v0从坡底冲上高台的过程历时t =5s，发动机的功率恒为P=1.8kW．已知人和车的总质量为m =180kg（可视为质点），忽略一切阻力，取g=10m/s2。

   （1）要使摩托车运动员从高台水平飞出刚好越过壕沟，求他离开高台时的速度大小。

   （2）欲使摩托车运动员能够飞越壕沟，其初速度v0至少应为多大？

   （3）为了保证摩托车运动员的安全，规定飞越壕沟后摩托车着地时的速度不得超过26m/s，那么，摩托车飞离高台时的最大速度vm应为多少？

解： (1)摩托车运动员由高台水平飞出后由平抛运动规律：

    水平方向①(2分)        竖直方向②(2分)

    联立①②得(2分)

    (2)摩托车运动员由坡底冲上高台，根据动能定理

    ③(2分)    将m/s代入到③得m/s(2分)

    (3)从高台水平飞出到地面，由机械能守恒定律

    ④(3分)         解得24m/s(2分)

练习册系列答案
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[物理]
如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以1m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达平台顶部．然后关闭发动机，离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径为R=1.0m，已知人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中不计一切阻力．则：（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）求人和车从顶部平台飞出的水平距离s；
（2）人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨轨道的压力．
如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计．（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s．
（2）从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ．
（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力．
（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v′=
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m/s此时对轨道的压力．
如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达顶部平台，接着离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力做功忽略不计．（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）人和车到达顶部平台时的速度v．
（2）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s．
（3）圆弧对应圆心角θ．
（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．
如图所示，摩托车驾驶员在漏斗形筒壁上做飞车走壁表演，分别在A点和B点的高度绕不同的半径在水平方向上作匀速圆周运动．设在A、B点的速度分别为vA、vB，则（　　）
如图所示，摩托车做腾跃特技表演，从静止开始沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过2s到达平台顶部，之后关闭发动机，然后水平离开平台，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平，圆弧所对的圆心角θ为106°．已知圆弧半径为R=10m，人和车的总质量为180kg（人与摩托车可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）从平台飞出到A点，人和车运动的速度vA大小．
（2）摩托车经圆弧最低点C时对轨道的压力．
（3）摩托车冲上高台过程中克服阻力（不包括重力）做的功．

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