高三物理选择题中等难度题
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如图所示,是一摩托车特技表演的轨道示意图。AB是距地面高为H的平台上的水平加速轨道,其长度为L,CD是半径为R的竖直光滑圆弧轨道,CD轨道在最低点D与水平面相切,D点恰好又是紧接的竖直光滑圆形轨道的入口,该圆形轨道的出口与右侧水平减速轨道EF光滑相接。假设某总质量为m的摩托车(可视为质点)由A点从静止开始沿AB轨道做匀加速直线运动,到达B端时关闭发动机后水平飞出,刚好从C点沿切线方向进入圆弧轨道,运动过程中恰能通过圆形轨道的最高点P,最后从E点进入减速轨道直到停止。已知重力加速度为g,不计空气阻力。试求:
(1)摩托车在AB轨道上的加速度a;
(2)竖直圆形轨道的半径;
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如图,杂技节目飞车表演时,一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg。设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则
A. 车经最低点时对轨道的压力为3mg
B. 车运动过程中发动机的功率一直不变
C. 车经最低点时发动机功率为3P0
D. 车从最高点经半圆轨道到最低点的过程中,人和车重力做功的功率不变
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(16分) 如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10 m,摩托车及选手的总质量m=250 kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5 m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2750 N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=,g取10 m/s2,求:
(1) 摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3) 若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.
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