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高考物理动能定理的综合应用(一)解题方法和技巧及练习题含解析

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

(Mm)v2

F=

nR

解得

F=700N

n

2

（）自行车所受支持力为



Mmg

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

2．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部

水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达平台

顶部，然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨

道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R＝1.0m，人和车

的