一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，若车运动的速率恒为20m/s，人与车的总质量为200kg，轮胎与轨道间的摩擦力大小总与它们间的正压力成正比，且比 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，若车运动的速率恒为20m/s，人与车的总质量为200kg，轮胎与轨道间的摩擦力大小总与它们间的正压力成正比，且比例系数为μ=0.1，车通过最底点B时发动机功率为12kw．
求：（1）车通过最低点B时对轨道的压力？
（2）求车通过最高点A时发动机的功率？魔方格

答案

（1）在B点，设发动机功率为P_B，则 P_B=μF_BV，
解得车受到的支持力为 F_B=6000N，
由牛顿第三定律可知，车通过最低点B时对轨道的压力 F_B=6000N．
（2）A、B点人车整体所需向心力大小相等，即m

=F_B-mg=4000N
在A点，F_A+mg=m

，
解得车通过最高点A时对轨道的压力 F_A=m

-mg=2000N，
则车通过最高点A时发动机的功率 P_A=μF_Av=4000w=4kw．
答：（1）车通过最低点B时对轨道的压力是6000N．
（2）车通过最高点A时发动机的功率是4kw．

核心考点

试题【一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，若车运动的速率恒为20m/s，人与车的总质量为200kg，轮胎与轨道间的摩擦力大小总与它们间的正压力成正比，且比】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

举一反三

（B）游乐场的过山车可以底朝天在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为如图的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，小球由静止放开时的位置比轨道最低点高出h．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=0.2m，取g=10m/s²，不考虑摩擦等阻力．
（1）h至少要等于多大，小球才能恰好通过最高点？
（2）若小球通过最高点时，对轨道的压力不大于重力，求h的范围？
（3）改变h的数值，用压力传感器测出小球到达轨道最高点时对轨道的压力大小F_N，试通过计算在纸上作出F_N-h图象（已知小球质量0.1kg）

魔方格

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如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个完全相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，，AOC=45°，∠BOC=30°，则两球运动的半径之比r_A：r_B=______；两绳中张力之比F_A：F_B=______；两球运动的周期之比T_A：T_B=______．魔方格

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汽车起重机用5m长的钢绳吊着1t的重物以2m/s的速度水平匀速行驶，如果汽车突然停车，则在一瞬间钢绳受的拉力比匀速行驶时增加了多少？

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如图所示，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.8m，质量m-1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放．已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，（不计空气阻力取g=10/s²）．求：
（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力；
（2）小滑块落地点距点的距离．魔方格

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如图所示，有一绳长为L，上端固定在滚轮A的轴上，下端挂一质量为m的物体．现滚轮和物体-起以速度v匀速向右运动，当滚轮碰到固定挡板B突然停止的瞬间，绳子拉力的大小为______．魔方格

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