题目内容
如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10.0 m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P=4.0 kW的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=3.0 s,人和车的总质量m=1.8×102 kg,台高h=5.0 m,摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0 m。不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:
(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间
;
(2)摩托车落地时速度
的大小;
(3)摩托车冲上高台的过程中克服阻力做的功
。
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解:
(1)摩托车飞离高台后做平抛运动,运动时间
① (2分)
代入数据解得
② (1分)
(2)摩托车落地时的水平速度vx和竖直速度vy分别为
③ (2分)
设落地时的速度为v,方向与水平方向成θ,则
④ (2分)
联立②、③、④三式解得
⑤ (1分)
(3)设摩托车冲上高台的过程中克服摩擦力做的功为W,在此过程中根据动能定理
⑥ (3分)
联立②、③、⑥两式代入数据解得
⑦ (1分)