题目内容
在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108km/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0.6 (取g=10m/s2) .求:
(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,拐弯时不产生横向滑动,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速路上设计了圆弧形拱桥做立交桥,要使汽车能够不离开地面安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径应满足什么条件?
(1)Rmin=150m(2)R≥90m
解析试题分析:(1)转弯时,摩擦力提供向心力:0.6mg=m
,代入数值解得:Rmin=150m (6分)
(2)要安全过圆拱桥,肯定是刚好过最高点,那么就是重力提供向心力:
mg=m
,代入数值解得:Rmin=90m (6分)
所以,R≥90m
考点:牛顿第二定律;向心力.
点评:解决本题的关键知道汽车在水平路面上拐弯靠静摩擦力提供向心力,在拱桥的顶端,靠重力和支持力的合力提供向心力,当支持力为零时,仅靠重力提供向心力.
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