选择题6.0分
物理

18.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,周期为T,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0,车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则:

A

A.车经最低点时对轨道的压力为3mg

B

车经最低点时发动机功率为2P0

C

车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于0.5P0T

D

车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功等于2mgR

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

解:A、在最高点:向心力大小为  Fn=N1+mg=3mg,摩托车做匀速圆周运动,向心力大小不变,则

在最低点:N2-mg=Fn,得N2=4mg.故A错误;

B、在最高点:发动机功率P0=F1v=μN1v=2μmgv,在最低点:发动机功率P=F2v=μN2v=4μmgv,则P=2P0.故B正确;

C、车在最高点的发动机功率为P0,车在最低点的发动机功率为2P0,车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率是变化的,所以发动机做的功不等于P0

T/2=1/2P0T.故C错误;

D、摩托车做匀速圆周运动,动能不变,根据动能定理得知其合力做功为零,则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和,发动机做的功不等于2mgR.故D错误.

故选:B.

考查方向

动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.

解题思路

摩托车做匀速圆周运动,向心力大小不变,根据牛顿第二定律可求出摩托车在最高点时的向心力大小,即可求出最低点时轨道对它的支持力.发动机的功率等于牵引力与速度乘积,而牵引力与摩擦力大小相等.根据动能定理求解发动机做的功.

易错点

动能定理的应用易错点.