【題目】在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/h．汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍，取g=10m/s2。

（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？

（2）如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠以設(shè)計(jì)時(shí)速安全通過圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？

【答案】（1）180m（2）90m

【解析】

(1) 汽車在水平路面上拐彎，可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力是車與路面間的靜摩擦力提供，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，由向心力公式可知這時(shí)的半徑最小，寫出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，即可求得結(jié)果；

(2) 汽車過拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力；為了保證安全，車對(duì)路面間的彈力FN必須大于等于零。

(1) 汽車在水平路面上拐彎，可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力是車與路面間的靜摩擦力提供，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，由向心力公式可知這時(shí)的半徑最小，有：

Fm=0.5mg

由速度v=30m/s，解得彎道半徑為：r≥180m；

(2) 汽車過拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式有：

為了保證安全，車對(duì)路面間的彈力FN必須大于等于零，有：

代入數(shù)據(jù)解得：R≥90m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v，則下列說法中正確的是

①當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時(shí)，火車所受重力與軌道面支持力的合力提供向心力

②當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時(shí)，火車所受重力、軌道面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力

③當(dāng)火車速度大于v時(shí)，輪緣擠壓外軌

④當(dāng)火車速度小于v時(shí)，輪緣擠壓外軌

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是

A. t＝0.8 s時(shí)，振子的速度方向向左

B. t＝0.2 s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處

C. t＝0.4 s和t＝1.2 s時(shí)，振子的加速度完全相同

D. t＝0.4 s到t＝0.8 s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑為地球半徑的6.6倍，地球赤道平面與地球公轉(zhuǎn)平面共面，站在地球赤道某地的人，日落后4小時(shí)的時(shí)候，在自己頭頂正上方觀察到一顆恰好有陽光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則此人造衛(wèi)星（　　）

A. 距地面高度等于地球半徑

B. 繞地球運(yùn)行的周期約為4小時(shí)

C. 繞地球運(yùn)行的角速度與同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度相同

D. 繞地球運(yùn)行的速率約為同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行速率的1.8倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜止在水平地面上，車內(nèi)固定著一個(gè)傾角為60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角．下列說法正確的是（ ）

A. 若保持擋板不動(dòng)，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若保持擋板不動(dòng)，使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置探究“恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的總質(zhì)量為10g，小車和砝碼的總質(zhì)量為M=200g。

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，下列操作正確的是________ 。

A. 將長木板水平放置，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量為m的大小，輕推小車，讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)。

B. 將長木板沒有滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去砂和砂桶，輕推小車，讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)m_______M（填“>>”或“=”或“<<”）時(shí)，可以認(rèn)為繩子拉力等于砂和砂桶的重力。

（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。首先用刻度尺進(jìn)行相關(guān)長度的測(cè)量，其中CE段的測(cè)量情況如圖丙所示，由圖可知CE段的長度為________cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的速度為___________m/s，此時(shí)小車的動(dòng)能為___________J。用此方法可以求出打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能。

從C到E恒力對(duì)小車做的功為_________J，（該結(jié)果要求保留3位有效數(shù)字），把此值與C到E動(dòng)能變化量進(jìn)行比較即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)恒力做功始終比動(dòng)能增量略小，可能原因是___________。

A．平衡摩擦力時(shí)斜面傾斜過度造成

B．平衡摩擦力時(shí)斜面傾斜不夠造成

C．砂與砂桶重力當(dāng)成繩子拉力造成

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雜技演員表演“水流星”，在長為0.9 m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m＝0.5 kg 的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為3 m/s，則下列說法正確的是（g＝10 m/s2）（ ）

A. “水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出

B. “水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零

C. “水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用

D. “水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容。

①將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)繩；細(xì)繩的另一端系著繩套。

②在其中一根細(xì)繩上掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示；記下橡皮筋的結(jié)點(diǎn)的位置O、細(xì)繩的方向和鉤碼個(gè)數(shù)。

③將步驟②中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)繩上掛上3個(gè)和4個(gè)與步驟②中同樣的質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑定滑輪B、C使兩細(xì)繩互成角度，如圖乙所示；調(diào)整B、C的位置，使___，記錄________。

（2）如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cosα∶cosβ=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（2018·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高三第一學(xué)期選考模擬）隨著科技的發(fā)展，我國未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長L＝180 m，其中電磁彈射區(qū)的長度為L1＝80 m，在該區(qū)域安裝有直線電機(jī)，該電機(jī)可從頭至尾提供一個(gè)恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m＝2.0×104 kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N。假設(shè)飛機(jī)在航母上的阻力恒為飛機(jī)重力的0.2倍。已知飛機(jī)可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)，離艦起飛速度v＝40 m/s，航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)，（取g＝10 m/s2）求：

（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大��；

（2）飛機(jī)在電磁彈射區(qū)末的速度大小；

（3）電磁彈射器的牽引力F牽的大小。

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