题目内容

随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如下图所示(重力加速度g取10m/s2)
(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?
(2)若取sinθ=
120
,r=60m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少?
分析:(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车所受的静摩擦力不超过最大静摩擦力,当行驶的最大速度时,静摩擦力恰好达到最大值,根据牛顿第二定律求解.
(2)代入数据可解得弯道部分汽车行驶的最大速度.
解答:解:(1)受力分析如右图所示,
竖直方向:FNcosθ=mg+Ffsinθ;
水平方向:FNsinθ+Ffcosθ=m
v2
r
,
又Ff=μFN,
可得v=
(sinθ+μcosθ)gr
cosθ-μsinθ
.
(2)代入数据可得:v=14.6 m/s
答:
(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是
(sinθ+μcosθ)gr
cosθ-μsinθ
.
(2)弯道部分汽车行驶的最大速度是14.6 m/s.
点评:本题是生活中的圆周运动中问题,分析受力,确定向心力的来源是解题的关键.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网