如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出...

來源:國語幫 1.78W

問題詳情:

如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出,恰好飛越寬L=8m的壕溝,壕溝對面的地面與水平地面相平.若摩托車從水平面衝上高台的過程歷時t=8s,發動機的功率恆為P=1.8kW.已知人和車的總質量為m=180kg(可視為質點),忽略一切阻力,取g=10m/s2.求:

(1)他離開高台時的速度大小;

(2)衝上頂部的瞬間摩托車對高台的壓力;

(3)其初速度v0的大小.

如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出...如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第2張

【回答】

解:(1)摩托車運動員由高台水平飛出後由平拋運動規律:

水平方向L=vt①

豎直方向如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第3張如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第4張

聯立①②得v=8m/s

(2)在高台頂部:如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第5張如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第6張

可得N=648N,

根據牛頓第三定律可知N′=N=648N

(3)摩托車由地面衝上高台,根據動能定理如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第7張如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車以初速度v0從水平地面衝上高度h=5m,半徑R=10m的圓形高台的頂部並水平飛出... 第8張

將v=8m/s代入到③得:v0=2m/s 

答:(1)他離開高台時的速度大小為8m/s;

(2)衝上頂部的瞬間摩托車對高台的壓力為648N;

(3)其初速度v0的大小為2m/s.

知識點:拋體運動的規律

題型:計算

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