在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的最大速度為108 km/h。汽車在這種路面上行駛時(shí),它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.4倍。(g取10 m/s2)
(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)如果高速公路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋作立交橋,要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋,這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少?
(1) r≥225m (2) R≥90 m
解析試題分析:(1)汽車在水平路面上拐彎,可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由車與路面間的靜摩擦力提供。當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),由向心力公式可知這時(shí)的半徑最小,有
m≤0.4mg,由速度v=30 m/s
得:r≥225m。
(2)汽車過拱橋,看做在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式有mg-N=m,
為了保證安全,車對路面的壓力必須大于零。有
mg≥m,v=30 m/s,
則R≥90 m
考點(diǎn):考查了圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
在高速公路的拐彎處,路面造得外高內(nèi)低,即當(dāng)車向右拐彎時(shí),司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些,路面與水平面間的夾角為θ,設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧,要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零,θ應(yīng)滿足
A.gtan=v2/R | B.gsin=v2/R | C.gcot=v2/R | D.gcos=v2/R |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,輪A和B同軸,A、B、C分 別是三個(gè)輪邊緣的質(zhì)點(diǎn),且RA=RC=2RB,則關(guān)系是: ωA:ωB :ωC = _____________ vA :vB :vC = ______________
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
半徑為和的圓柱體靠摩擦傳動(dòng),已知,分別在小圓柱與大圓柱的邊緣上,是圓柱體上的一點(diǎn),,如圖所示,若兩圓柱之間沒有打滑現(xiàn)象,則A,B,C三者的向心加速度之比 aA∶aB∶aC = 。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
細(xì)繩的一端固定在天花板上,另一端懸掛質(zhì)量為m的小球,小球經(jīng)推動(dòng)后在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知繩長l,繩與豎直線的夾角為θ,試求
(1)小球的運(yùn)動(dòng)周期;
(2)繩對小球的拉力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖是過山車的部分模型圖.模型圖中光滑圓形軌道的半徑R=8.1m,該光滑圓形軌道固定在傾角為α=37°斜軌道面上的Q點(diǎn),圓形軌道的最高點(diǎn)A與P點(diǎn)平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接.現(xiàn)使小車(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),已知斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=10/81,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.若小車恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)A處,問:
(1)小車在A點(diǎn)的速度為多大?
(2)小車在圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力為重力的多少倍?
(3)小車在P點(diǎn)的初速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
長L=0.5 m的輕桿,其一端連接著一個(gè)零件A,A的質(zhì)量m=2 kg,F(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示.在A通過最高點(diǎn)時(shí),求下列兩種情況下A對桿的作用力:
(1)A的速率為1 m/s;
(2)A的速率為4 m/s.( g =10 m/s2 )
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示,裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng),可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn),裝置靜時(shí)細(xì)線AB水平,細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37º。已知小球的質(zhì)量m=1kg,細(xì)線AC長L=1m,B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等。(重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí),細(xì)線AB上的張力為0而細(xì)線AC與豎直方向的夾角仍為37°,求角速度ω1的大;
(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω2時(shí),細(xì)線AB剛好豎直,且張力為0,求此時(shí)角速度ω2的大。
(3)裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),試通過計(jì)算在坐標(biāo)圖中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖像
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
某人欲劃船渡過一條寬100 m的河,船相對靜水速度="5" m/s,水流速度="3" m/s,則
A.過河最短時(shí)間為20 s | B.過河最短時(shí)間為25 s |
C.過河位移最短所用的時(shí)間是25 s | D.過河位移最短所用的時(shí)間是20 s |
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