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

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.

答案

解析: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.

相关题目

未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v1、加
未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v1、加速度为a1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v2、加速度为a2;实施变轨
国际货币基金组织规定,重大事项均需获得85%以上的投票权
国际货币基金组织规定,重大事项均需获得85%以上的投票权才能通过。2009年11月该组织在华盛顿举行的会议上决定增加“金砖四国”(中国、印度、俄
生活中处处有化学。下列说法中不合理的是(   ) A.用食
生活中处处有化学。下列说法中不合理的是(   ) A.用食醋可以除去水壶中的水垢 B.用肥皂水涂抹蚊子叮咬处,可以减轻痛痒 C.用洗洁精清洗餐具
常温下,A、B、C、M都是气体,A、B、D、M是常见的单质,A的
常温下,A、B、C、M都是气体,A、B、D、M是常见的单质,A的式量比B大,C在空气中呈现雾状,甲、乙、丙是常见的化合物,形成L单质的元素是地壳中含
设数列按“第n组有n个数”的规则分组如下:(1),(2,4)
设数列按“第n组有n个数”的规则分组如下:(1),(2,4),(8,16,32),…,则第100组中的第一个数                              
阅读下列语段,做1一5题     ①北京的冬季,地上还有积雪
阅读下列语段,做1一5题     ①北京的冬季,地上还有积雪,灰黑色的秃树枝丫杈于晴朗的天空中,而远处有一二风筝浮动,在我是一种惊异和悲哀.
在高温下,反应2HBr(气)H2(气)+Br2(气)-Q达到平衡时,要使混合
在高温下,反应2HBr(气)H2(气)+Br2(气)-Q达到平衡时,要使混合气体颜色加深,可采用的方法是   A.减小压强 B.缩小体积 C.升高温度 D.增大[H2]
下图中甲、乙、丙是初中化学常见的物质,用“—”连接的
下图中甲、乙、丙是初中化学常见的物质,用“—”连接的两种物质在溶液中可发生化学反应,下列说法错误的是( ) A.甲可以为盐 B.乙只能是氧化物或

最新题目