题目内容
【题目】在用高级沥青铺设的高速公路上,对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(g=10m/s2)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过(不起飞)圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?
(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为120m,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度是多少?
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
试题分析:(1)汽车在水平路面上拐弯,或视为汽车做匀速圆周运动,其向心力是车与路面间的最大静摩擦力,有 由速度,得弯道半径;
(2)汽车过拱桥,看作在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,有
为了保证安全,车对路面的压力N必须大于零。有 则。
(3)设弯道倾斜角度为,汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供,有
解得
故弯道路面的倾斜角度
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