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高考物理动能定理的综合应用题20套(带答案)及解析
一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用
1．北京老山自行车赛场采用的是250m椭圆赛道，赛道宽度为7.6m。赛道形如马鞍形，
由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成，圆弧段倾角为45°（可以认为赛道直线段是水平
的，圆弧段中线与直线段处于同一高度）。比赛用车采用必威体育精装版材料制成，质量为9kg。已
知直线段赛道每条长80m，圆弧段内侧半径为14.4m，运动员质量为61kg。求：
112m/s
（）运动员在圆弧段内侧以的速度骑行时，运动员和自行车整体的向心力为多
大；
2
（）运动员在圆弧段内侧骑行时，若自行车所受的侧向摩擦力恰为零，则自行车对赛道的
压力多大；
392N12m/s
（）若运动员从直线段的中点出发，以恒定的动力向前骑行，并恰好以的速
度进入圆弧段内侧赛道，求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。（只在赛道直线段
给自行车施加动力）。
1700N;2700N3521J
【答案】（）（）2；（）
【解析】
【分析】
【详解】
1
（）运动员和自行车整体的向心力
(Mm)v2
F=
nR
解得
F=700N
n
2
（）自行车所受支持力为
Mmg
F
Ncos45
解得
F=7002N
N
根据牛顿第三定律可知
F=F=7002N
压N
3
（）从出发点到进入内侧赛道运用动能定理可得
1
W-W+mgh=mv2
Ff克2
FL
W=
F2
1
h=dcos45o=1.9m
2
W=521J
f克
ABCAH0.75mC
2．如图所示，轨道被竖直地固定在水平桌面上，距水平地面高＝，距水
h0.
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