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.