在用高级沥青铺设的高速公路上.汽车的最大速度为108 km/h.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0.4倍.(g取10 m/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)如果高速公路上设计了圆弧拱桥作立交桥.要使汽车能够安全通过圆弧拱桥.这个圆弧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（8分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的最大速度为108 km/h。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0.4倍。(g取10 m/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)如果高速公路上设计了圆弧拱桥作立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？

（1）225m；（2）90m。

解析试题分析：(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，
有m≤0.4mg，由速度v＝30 m/s，得：r≥225m。
(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，
根据向心力公式有mg－N＝m，
为了保证安全，车对路面的压力必须大于零。
有mg≥m，v＝30 m/s，则R≥90 m。
考点：圆周运动，向心力的计算。

练习册系列答案

相关题目

如图所示,已知,它们与轴的距离关系是,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当转盘的转速逐渐增大时

A.物体A先滑动　　　　B.物体B先滑动
C.物体C先滑动　　　　D.物体A、B同时滑动

两个同学做体验性实验来粗略地验证向心力公式F_n=mv²/r和F_n=mω²r。他们的做法如下：如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A，80cm的地方打另一个绳结B。同学甲看手表计时，同学乙按下列步骤操作：

操作一  手握绳结A，如图乙，使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动，每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
操作二  手仍然握绳结A，但使沙袋在水平方向上每秒运动2周。体会此时绳子拉力的大小。
操作三  改为手握绳结B，使沙袋在水平方向上每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
根据以上操作步骤填空：操作一与操作三____（填“线速度”或“角速度”）相同，同学乙感到____（填“操作一”或“操作二”）绳子拉力比较大；操作二与操作三____（填“线速度”或“角速度”）相同，同学乙感到____（填“操作二”或“操作三”）绳子拉力比较大。

如图所示，在倾角α=30⁰的光滑斜面上，有一长L=0.4米的细绳，一端固定在O点，另一端拴一质量m=0.2千克的小球。使小球在斜面上做圆周运动，(1)小球通过最高点A时的最小速度为________米/秒。(2)如果细绳能承受的最大拉力为9牛，小球通过最低点时的最大速度为________米/秒。

在光滑水平面上，一根原长为l的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接，另一端与质量为m的小球连接，如图所示. 当小球以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v₁时，弹簧的长度为1.5l；当它以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v₂时，弹簧的长度为2l. 求v₁与v₂的比值.

如图所示，在竖直平面内有一水平向右的匀强电场，场强E＝1.0×10⁴ N/C.电场内有一半径R＝2.0 m的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定，有一质量为m＝0.4 kg、带电荷量为q＝＋3.0×10^－4 C的带孔小球穿过细圆环形轨道静止在位置A，现对小球沿切线方向作用一瞬时速度v_A，使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动，取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点．已知g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)瞬时速度v_A的大小；
(2)小球机械能的最小值．

已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，试求地球同步卫星的向心加速度大小。

（8分）在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道，轨道两端连线即直径在竖直方向，轨道半径为0.9m，一个质量为0.5kg的小球以一定的初速度滚上轨道(取g=10m/s²)。求：

（1）小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少？
（2）小球在最高点速率v=4m/s时，小球对轨道的压力是多少？

如图所示，小船以大小为、方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种( )

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