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人骑自行车上坡,坡长l=200m,坡高h=10m,人和车的质量共m=100kg,人蹬车的牵引力为F=100N,若在坡底时自行车的速度为v1=10m/s,到坡顶时速度为v2=4m/s.(g取10m/s2)求:
(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?
(2)自行车与路面的摩擦阻力f为多少?
(3)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,自行车与路面阻力f不变,则能在坡上行驶多远?
分析:(1)对人的上坡过程运用动能定理列式求解,其中重力做负功,支持力不做功,牵引力做正功,摩擦力做负功;
(2)根据Wf=-fs求解摩擦力;
(3)对上坡过程运用动能定理列式求解.
解答:解:(1)人的上坡过程,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,由动能定理,有:WF-mgh+Wf=
1
2
m
v
2
2
-
1
2
m
v
2
1

解得:Wf=mgh+
1
2
m
v
2
2
-
1
2
m
v
2
1
-WF
=[100×10×10+
1
2
×100(42-102)-100×200]
J=-1.42×104J
(2)根据Wf=-fs,有:
f=
Wf
l
=
1.42×104
200
=71N

(3)设自行车能冲上坡距离为l′,则由动能定理,有:
-mgl′×
h
l
-fl′=-
1
2
m
v
2
1
 
解得:l′=
m
v
2
1
2(f+
mgh
l
)
=
100×102
2(71+
100×10×10
200
)
=41.3m

答:(1)坡过程中人克服阻力做1.42×104J功;
(2)自行车与路面的摩擦阻力f为71N;
(3)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,自行车与路面阻力f不变,则能在坡上行驶41.3m.
点评:本题关键对上坡过程受力分析后根据动能定理列式求解;运用动能定理可以不涉及加速度,解题较为方便,要优先考虑.
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科目:高中物理 来源: 题型:

人骑自行车上坡,坡长L=200m,坡高h=10m,人和车的总质量为M=100kg,人蹬车时车受到的牵引力F=100N.若在坡底时车的速度v0=10m/s,到坡顶时的速度 v=4m/s,试用动能定理求人克服阻力做了多少功?

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科目:高中物理 来源: 题型:

人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m.人和车的质量共100kg,人蹬车的牵引力为100N,若在坡底时自行车的速度为10m/s,到坡顶时速度为4m/s.(g取10m/s2)求:
(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?
(2)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,能在坡上行驶多远?

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2013年1月9日以来,全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中,中央气象台将大雾蓝色预警 升级至黄色预警,13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个霾橙色预警.雾霾天气的形成既有气象原因,也有污染排放原因.汽车尾气排放也是其中罪魁祸首之一.我国政府现在大力提倡绿色出行,骑自行车就是一种低碳环保的出行方式.现有一人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m,人和车的总质量为100kg,人蹬车产生的牵引力为100N.若在坡底时车的速度大小v0=10m/s,到达坡顶速度大小vt=4m/s,若空气阻力的影响忽略不计,求:
(1)上坡过程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)设自行车上坡过程所受摩擦阻力大小恒定不变,若人不蹬车,在坡底以v0=10m/s的初速度冲上坡,最多能在坡上行驶多远?(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:2015届吉林省龙井市高一下学期期末考试物理卷(解析版) 题型:计算题

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