(2011•椒江区模拟)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,长度为L=6
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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.

在AB段运动过程中应用动能定理求出问题.

人和摩托车在冲上坡顶的过程由动能定理列出等式解决问题.

(1)根据牛顿第二定律,对人和车在B点分析:

F-(M+m)g=

(M+m

)v2B

R−r

解得:vB=20m/s

(2)在AB段运动过程中应用动能定理有:

Pt1-fL=[1/2](M+m)vB2
解得:f=450N

(3)人和摩托车在冲上坡顶的过程由动能定理得:

pt2+W-(M+m)gh=[1/2](M+m)vE2-[1/2](M+m)vB2

又由平抛运动得:

h=[1/2]gt32
x=vEt3

解得vE=16m/s

W=-5040J

所以克服空气和摩擦阻力做功5040J.

答:(1)摩托车过B点时速度vB为20m/s,

(2)设人和摩托车在AB段所受的阻力恒定,该阻力f为450N,

(3)人和摩托车在冲上坡顶的过程中克服空气和摩擦阻力做的功W为5040J.

点评:

本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;平抛运动.

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.

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