Question

高一物理题求助啊！用动能定理解

某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。问(3) 要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10 m/s2 ）

要求不要用机械能守恒，我们老师要求用动能定理解题，拜托高手注意一下啊，动能定理！！！！！！！！！！！！！！！

Answer 1

呵呵，不用机械能守恒也行。
要越过壕沟，由h=1/2gt2得t=根号2h/g=0.5s，即vC=s/t=3m/s。
要通过圆的最高点，即有mg=mv2/R，由动能定理知B点速度vB，即-mg*2R=1/2mv2-1/2mvB2，知vB=4/s，则既要通过圆的最高点，又要越过壕沟，到B点速度vB（=vC）最少为4m/s。
则从A到B由动能定理有Pt-fL=1/2mvB-0，得t=2.53s。

追问

能整理成式子吗？谢谢啊

追答

我的主要公式和步骤都给你写了，不过为了使你看的更明白，写的有点详细，不过忽略了中间的计算部分。你计算时，可以少写一些文字，只要把上面的公式写全。老师就会肯定你的。

追问

哦，谢谢啊，我自己再看看

追答

习惯很好，学物理一定要多思考，尤其是遇到自己不会的。不要一知半解，应做到完全理解、吃透。

Answer 2

1、 先判断赛车能完成比赛的条件：
为使赛车通过最高点，在最高点的最小速度为V=√gr
到达B点的速度为VB，由动能定理得：2mgr=mvb^2/2-mv^2/2
Vb=4m/s
BC光滑，所以vc=4m/s
为使赛车能通过壕沟至少应该有多大的水平速度V0。
由平抛运动得t=√2h/g=0.5s
V0=s/t=1.5/0.3=3m/s
故知赛车能通过圆形轨道，就一定能够越过壕沟。
2、 确定电动机工作的时间：应该从A至圆形轨道最高点。设时间为t,则由动能定理得：
pt -fL-2mgr=mv^2/2-0
t=(fL+2mgr+mv^2/2)/p=(fL+2mgr+mgr/2)/p=(fL+5mgr2)/p= (0.3*10+5*0.1*10*0.32/2)/1.5=2.53s