Question

14．如圖所示，摩托車做特技表演時．以某一速度沖向高臺，然后從高臺以v₀=10m/s的速度水平飛出，人和車的總質量m=200kg，臺高h=5m，g取10m/s²．
（1）求人和摩托車從高臺飛出時的動能；
（2）若不計空氣阻力．求車落地前瞬間的速度；
（3）若落地前的速度仍然為10m/s，求從高臺飛出到落地過程中空氣阻力做的功．

Answer 1

分析 （1）由動能定義式直接求�。�
（2）根據(jù)機械能守恒求解；
（3）對下落過程應用動能定理求解．

解答 解：（1）由動能的定義式可得：人和摩托車從高臺飛出時的動能${E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=10000J$；
（2）不計空氣阻力，下落過程中只有重力做功，機械能守恒，所以有：$\frac{1}{2}m{v}^{2}={E}_{k}+mgh=20000J$，所以，$v=10\sqrt{2}m/s$；
（3）若落地前的速度仍然為10m/s，則由動能定理可得：從高臺飛出到落地過程中空氣阻力做的功W_f=-mgh=-10000J；
答：（1）人和摩托車從高臺飛出時的動能為10000J；
（2）若不計空氣阻力．車落地前瞬間的速度$10\sqrt{2}m/s$；
（3）若落地前的速度仍然為10m/s，從高臺飛出到落地過程中空氣阻力做的功為-10000J．

點評 經典力學問題一般先對物體進行受力分析，求得合外力及運動過程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、動能定理及幾何關系求解．