解题思路:(1)摩托车离开高台做平抛运动,根据高度h求出平抛运动的时间,由s=vtt求水平距离.(2)对于平抛运动过程,根据机械能守恒求摩托车落地时速度.(3)摩托车冲上高台的过程中,根据动能定理求解克服摩擦阻力所做的功.
(1)摩托车离开高台做平抛运动,则
竖直方向有:h=
1
2gt′2
水平方向有:s=vtt′
联立求出:水平距离 s=vt
2h
g=7.5×
2×5
10=7.5m
(2)设摩托车落地时的速度为v,根据机械能守恒定律得
mgh+[1/2m
v2t]=[1/2mv2
则得 v=
v2t+2gh]=
7.52+2×10×5=12.5m/s
(3)摩托车冲上高台的过程中,根据动能定理得
Pt−mgh−W=
1
2mvt2−
1
2mv02
则得 W=Pt-mgh-[1/2m
v2t]+[1/2m
v20]
代入数据解得,W=2.37×104J
答:
(1)摩托车的落地点到高台的水平距离是7.5m;
(2)摩托车落地时速度的大小是12.5m/s;
(3)摩托车冲上高台过程中克服摩擦阻力所做的功是2.37×104J.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;平抛运动;机械能守恒定律.
考点点评: 本题考查了动能定理和平抛运动的综合,知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律,以及能够熟练运用动能定理.