某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽,比賽路徑如圖所示.可視為質(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動L后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道,并通過半圓軌道的最高點(diǎn)C,才算完成比賽.B是半圓軌道的最低點(diǎn),水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn).已知賽車質(zhì)量m=0.5kg,通電后以額定功率P=2W工作,進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為F
f=0.4N,隨后在運(yùn)動中受到的阻力均可不計(jì),L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s
2).求:
(1)要使賽車能通過C點(diǎn)完成比賽,通過C點(diǎn)的速度至少多大?
(2)賽車恰能完成比賽時,在半圓軌道的B點(diǎn)的速度至少多大?這時對軌道的壓力多大.
(3)要使賽車完成比賽,電動機(jī)從A到B至少工作多長時間.
(4)若電動機(jī)工作時間為t
0=5s,當(dāng)R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大,水平距離最大是多少?