精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演.若车运动的速率恒为30 m/s,人与车质量之和为200 kg,轮胎与轨道间的动摩擦因数为μ=0.1,车通过最低点A时发动机的功率为12 kW.求车通过最高点B时发动机的功率.
4×103 W
利用牛顿第二定律与匀速圆周运动知识及功率公式分别对A、B两点列式即可求解.以人和摩托车作为一个整体为研究对象,分别对其在A点和B点时进行受力分析如右图中所示,FNAFNB分别表示摩托车在A点和B点受到轨道的弹力,FaFb表示的是摩托车的牵引力,FFAFFB则表示的是摩擦阻力,对于A、B两点而言都是竖直方向上的合力提供向心力,又由于摩托车保持匀速率不变,因此摩托车在切线方向上合外力为零,即A、B两点牵引力与摩擦力大小相等、方向相反.

由牛顿第二定律可得:

又在A点:FFA=μFNA=Fa
在B点:FFB=μFNB=Fb
由功率公式可知:
Pa=Fav
Pb=Fbv
联立以上各式,得:
Pb=Pa-2μmgv=12×103 W-2×0.1×200×10×20 W=4×103 W,即为摩托车通过最高点时发动机的功率.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2
(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,①汽车所能达到的最大速度是多大?②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?③当汽车的速度为6m/s时的加速度?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量是2 kg的物体,从高为3.3 m的斜面顶端由静止下滑,斜面的倾角为30°,物体与斜面的动摩擦因数为0.2.那么物体从顶端滑到底端的过程中,重力做功的平均功率是多少?滑到底端时重力做功的瞬时功率是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图7-2-6所示的是一学生骑车爬坡的情形.假如他骑车时的最大功率是1 200 W,车和学生的总质量是75 kg,斜坡倾角为20°,运动过程中受到的摩擦阻力恒为60 N,则此学生骑车上坡的最大速度是多少?假如他在水平路面上骑车,最大速度可达到多少?(取g="10" m/s2)

图7-2-6

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7-2-5所示,利用动滑轮来吊起质量为20 kg的物体,已知拉力F="120" N,滑轮与绳的质量以及摩擦均不计,则当物体由静止开始升高1 m时,拉力的功率为(  )

图7-2-5
A.200 WB.400 WC.480 WD.280 W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度的平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时,发动机的功率为(    )
A.3PB.9PC.18PD.27P

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


小红在旅游时乘登山缆车匀速上山.从地图上查到,缆车的起点和终点的海拔高度分别为240m和840m,两地的水平距离为1200m.小红所乘缆车运载15个人上山的同时,有另一只同样的缆车与它共同用同一个滑轮组,运载8个人下山(每个人的质量大约是60kg),缆车的质量为600kg.测得缆车从山下到山上所用的时间为7min.管理人员说,在当时那种情况下,钢缆对两缆车做功的总功率只等于电动机实际输出功率的30%.请你估算:
(1)钢缆对小红所乘缆车做功的功率;
(2)电动机的实际输出功率.(g=10m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,滑水运动员在快艇的水平牵引下,脚踏滑板在水面上匀速滑行,设滑板是光滑的,滑板的滑水面积为S,滑板与水平方向夹角为θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为ρ,理论研究表明:水对滑板的作用力为F=ρSv2sin2θ,式中v是快艇的牵引速度,已知人和滑板的总质量为m,则快艇的水平牵引速度为______,在上述条件下,快艇对运动员的牵引功率为______.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一辆小车在水平路面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受到的牵引力F和阻力f随时间变化的规律,如图所示,则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律应是图中的(      )

查看答案和解析>>

同步练习册答案