Question

16．运动员骑自行车在某水单赛道上转弯时的情景如图所示，下列相关说法中正确的是（　　）

• A． 运动员和自行车整体受两个力．重力和地面的弹力
• B． 运动员和自行车整体受四个力，重力、地面弹力、摩擦力和向心力
• C． 在赛道的转弯处骑行速度越大，运动员和自行车的倾斜程度越大
• D． 运动员和自行车整体的质量越大．转弯时的倾斜程度越大

Answer 1

分析 运动员骑自行车在水平路面上拐弯，重力和支持力平衡，靠静摩擦力提供向心力；以运动员和自行车为研究对象，结合受力分析即可求出．

解答 解：A、运动员和自行车做匀速圆周运动，所受的重力和支持力平衡，靠静摩擦力提供向心力，受到三个力的作用．故A错误，B错误；
C、设转弯时，摩擦力提供运动员和自行车的向心力，由于运动员与车相对于地面没有转动，所以支持力与摩擦力的合力的方向一定过运动员和自行车的重心，受力如图：

由于支持力等于重力，所以：f=$\frac{N}{tanα}=\frac{mg}{tanα}$
向心加速度：a=$\frac{f}{m}=\frac{g}{tanα}$
又：$a=\frac{{v}^{2}}{R}$
所以：${v}^{2}=aR=\frac{gR}{tanα}$
所以在赛道的转弯处骑行速度越大，则车与水平地面之间的夹角α越小，运动员和自行车的倾斜程度越大，与运动员的质量无关．故C正确，D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键知道运动员骑自行车做圆周运动向心力的来源，知道支持力和重力平衡，靠静摩擦力提供向心力．