Question

如圖，某汽車的底盤所在直線恰好經(jīng)過兩輪胎的圓心，兩輪的半徑均為60cm，兩輪胎的圓心距為260cm（即PQ=260cm），前輪圓心P到汽車底盤最前端點(diǎn)M的距離為80cm，現(xiàn)汽車要駛過一個高為80cm的臺階（即OA=80cm），若直接行駛會“碰傷”汽車．
（1）為保證汽車前輪安全通過，小明準(zhǔn)備建造一個斜坡AB（如圖所示），那么小明建造的斜坡的坡角α最大為多少度？（精確到0.1度）
（2）在（1）的條件下，汽車能否安全通過此改造后的臺階（即汽車底盤不被臺階刮到）？并說明理由．

Answer 1

（1）如圖1，為了保證汽車安全通過的最大坡角，應(yīng)滿足當(dāng)輪胎與地面BC、斜坡BA均相切，且汽車底盤前端點(diǎn)M恰在斜坡AB上，
在Rt△PHM中，易知PH=60cm，PM=80cm，∠PMH=α，
所以sinα=

PH

PM

=

60

80

=

3

4

，
所以α≈48.5°（此處應(yīng)采用去尾法進(jìn)行近似）（3分）

（2）∵

320

3

＜260
∴當(dāng)前輪安全通過臺階時，后輪仍在平地上
在Rt△AOB中，AB=AO÷sinα=

4

3

×80=

320

3

，
∴OB=

( 320 3 )2-6400

=

80 7

3

；
∴BN=BH=BM-MH=80-20

7

∴ON=80+

20 7

3

如圖2，假設(shè)底盤與點(diǎn)A相碰，
∵△QAF∽△QPE
∴

QA

PQ

=

AF

PE

，∴QA=65，
∴OC=FQ=

652-202

=15

17

．
∵15

17

＜80+

20 7

3

∴此車可以安全通過．（8分）