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,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一

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  • 解题思路:对人和车在B点分析,找出向心力的来源列出等式.

    运用平抛运动规律求解平抛的初速度.

    摩托车在斜坡上运动时,应用动能定理求出问题.

    (1)摩托车在水平面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等.则

    P=Fυ=fυ

    f=

    P

    υ=90N

    (2)摩托车在B点,进行受力分析,由牛顿第二定律得:N−mg=m

    υ2

    R

    N=m

    υ2

    R+mg=5400N

    由牛顿第三定律得地面支持力的大小为5400N.

    (3)对摩托车的平抛运动过程,有t=

    2h

    g=1s

    平抛的初速度υ0=

    s

    t=16m/s

    摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得Pt−Wf−mgh=

    1

    2m

    υ20−

    1

    2mυ2

    求得Wf=27360J

    答:(1)AB段摩托车所受阻力的大小是90N;

    (2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小是5400N;

    (3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功是27360J.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;牛顿第三定律;向心力;功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 对于圆周运动分析关键要找到向心力的来源.

    动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.

    一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.

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