Question

【题目】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压力成正比，则（ ）

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为 P0T
D.车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功为2mgR

Answer 1

【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 = ．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．
【考点精析】本题主要考查了向心力和动能定理的综合应用的相关知识点，需要掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力；应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷才能正确解答此题．