如图,一个质量m=0.5 kg的小车(可视为质点)在水平直轨道上以恒定功率P=2 W从O点静止出发,2.5 s后关闭发动机,继续滑行一段距离之后从A点水平抛出,恰好从圆环BCD的B点沿切线方向进入圆环,经圆环BCD从圆环的最高点D飞出后恰好又落到B点。已知OA的长度L=1 m,圆环的半径R=0.4 m,且A、D两点在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,重力加速度为g=10 m/s2,不计空气阻力和圆环细管的直径。
(1)小车在直轨道上所受阻力为车重的多少?
(2)求在D点处圆环管壁对小车的作用力;
(3)求小车在整个运动过程中克服阻力做的功。
高三物理解答题困难题
如图,一个质量m=0.5 kg的小车(可视为质点)在水平直轨道上以恒定功率P=2 W从O点静止出发,2.5 s后关闭发动机,继续滑行一段距离之后从A点水平抛出,恰好从圆环BCD的B点沿切线方向进入圆环,经圆环BCD从圆环的最高点D飞出后恰好又落到B点。已知OA的长度L=1 m,圆环的半径R=0.4 m,且A、D两点在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,重力加速度为g=10 m/s2,不计空气阻力和圆环细管的直径。
(1)小车在直轨道上所受阻力为车重的多少?
(2)求在D点处圆环管壁对小车的作用力;
(3)求小车在整个运动过程中克服阻力做的功。
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如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k=Ff/mg=0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2。某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下，求：
（1）小车在CD轨道上运动的最短路程；
（2）赛车电动机工作的时间。
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游乐场中有各种各样的玩具车如图1，其中有一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：如图2所示，轨道ABCD位于竖直平面内，水平轨道AB与过山圆弧轨道相切于B点；C与圆心O等高；质量m＝50kg的小车（可视为质点）静止在水平轨道上的点A；己知A点与B点相距L＝40m，竖直圆轨道的半径R＝10m，圆弧光滑；小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.3倍。其它摩擦与空气阻力均忽略不计，重力加速度为g＝10m/s2。若小车用自带的电动机提供动力，电动机输出功率恒为P0＝5kW。试求：
（1）若小车刚好能到达C点，求小车经过最低点B时对轨道的压力；
（2）若小车在某一时刻关闭发动机，要使小车都不脱离轨道，则发动机工作时间的取值范围如何。
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儿童乐园中一个质量为m的小火车，以恒定的功率P由静止出发，沿一水平直轨道行驶达到最大速度v后做匀速运动，在到达终点前某时刻关闭发动机，小火车又做匀减速直线运动，到达终点时恰好停止．小火车在运动过程中通过的总路程为s，则小火车在行驶过程中所受阻力恒定，则小火车运动的总时间为（ ）
A．
B．
C．
D．
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儿童乐园中一个质量为m的小火车，以恒定的功率P由静止出发，沿一水平直轨道行驶达到最大速度vm后做匀速运动，在到达终点前某时刻关闭发动机,小火车又做匀减速直线运动，到达终点时恰好停止。小火车在运动过程中通过的总路程为S，则小火车运动的总时间为
A．
B．
C．
D． 
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
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质量为M=0.6kg的长木板固定在光滑水平面上，其左端有质量为m=0.5kg、可视为质点的遥控电动赛车，由静止出发，经过时间t1=2.0s，赛车向右滑行了L1=1.44m，之后关闭电动机，同时解除对长木板的固定，赛车在木板上又滑行一段距离后，恰好停在木板的右端．若通电后赛车以恒定功率P=0.8W行驶，赛车与木板的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）t1=2.0s时刻赛车的速度v1；
（2）木板长度L．
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如图，可视为质点的赛车从起点A出发，在到达B点之前关闭赛车的电动机，赛车由半圆轨道的最低点B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道并通过半圆轨道的最高点C。已知赛车质量m＝0.5 kg，通电后电动机的输出功率恒为P＝2 W，进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为f＝0.4 N， L＝10.0 m，R＝0.32 m，g取10 m/s2。
⑴ 求赛车在半圆轨道的B点对轨道的最小压力。
⑵ 求电动机工作的最短时间。
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如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k=Ff/mg=0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2。某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下，求：
（1）小车在CD轨道上运动的最短路程；
（2）赛车电动机工作的时间。
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