分析 (1)車輛以最佳速度通過彎道時,由重力和路面的支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式求解.
(2)汽車轉彎時,靜摩擦力沿斜面向下達到最大時,速度最大,再根據(jù)牛頓第二定律可求出汽車轉彎的最大車速.
解答 解:(1)車輛以最佳速度通過彎道時,由重力和路面的支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgtanθ=mv2r,
得:v=\sqrt{grtanθ}=\sqrt{10×100×0.4}m/s=20m/s.
(2)當以最大速度轉彎時,最大靜摩擦力沿斜面向下,此時根據(jù)牛頓第二定律,車在豎直方向平衡,有:Ncosθ=mg+fsinθ
車在水平方向有:Nsinθ+fcosθ=m\frac{{{v}_{m}}^{2}}{r}
又fm=μN
以上三式解得:vm=\sqrt{\frac{(tanθ+μ)gr}{1-μtanθ}}=33.6m/s.
由此解得最大速度為:vm=m/s.故汽車不出現(xiàn)側向摩擦力的速度為m/s,
答:(1)最佳通過速度,即不出現(xiàn)側向摩擦力的速度為20m/s.
(2)最大通過速度為33.6m/s.
點評 熟記摩擦力公式和向心力公式是解決本題的關鍵,弄清向心力是由哪些力提供的,通常這樣找向心力:沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運動的向心力.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量 | |
B. | 功有正、負之分,所以功也有方向性 | |
C. | 若某一個力對物體不做功,說明該物體一定沒有位移 | |
D. | 一個力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動 | |
B. | 行星繞太陽運動時太陽位于行星橢圓軌道的焦點處 | |
C. | 離太陽越近的行星運動周期越長 | |
D. | 行星在某橢圓軌道上繞太陽運動的過程中,其速度與行星和太陽之間的距離有關,距離小時速度小,距離大時速度大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 支持力做功為0 | B. | 摩擦力做功可能為0 | ||
C. | 斜面對物體做正功 | D. | 物體所受合外力做功為0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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