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某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.
(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为多大(求出θ的某个三角函数值即可)?
(2)若θ=37°,汽车的质量为2000kg,当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的侧向摩擦力的大小和方向.(g=10m/s2,sin37°=0.6)

解:(1)汽车转弯时由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
得tanθ==0.225
(2)若汽车所受侧向摩擦力沿斜面向里,对汽车进行受力分析,如图所示:

由正交分解得
f+mgsinθ=macosθ
a==9m/s2
解方程得f=2400N,说明侧向摩擦力沿斜面向里.
答:(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为tanθ=0.225(求出θ的某个三角函数值即可);
(2)此时地面对汽车的侧向摩擦力的大小为2400N,方向沿斜面向里.
分析:(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则说明仅靠重力的分量提供向心力,根据向心力公式即可求解;
(2)可先假设汽车所受侧向摩擦力沿斜面向里,先求出此时汽车的加速度,再对汽车进行受力分析即可求解.
点评:熟记向心力公式是解决本题的关键,弄清向心力是由哪些力提供的,通常这样找向心力:沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于作用力和反作用力,下面说法中正确的是


  1. A.
    一个作用力和它的反作用力的合力等于零
  2. B.
    作用力和反作用力可以是不同性质的力
  3. C.
    作用力和反作用力同时产生,同时消失
  4. D.
    作用力和反作用力对物体的作用效果总是相同的

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

图a用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验
(1)为完成实验,还需要的实验器材有______.
(2)图b是 弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线.根据此图象计算出弹簧劲度系数为_______N/m弹簧自重为______N.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

如图所示,倾角为θ=37°的光滑斜面AB长为L=48m,底端有一小段光滑圆弧与光滑水平面BC相连,质量为m=0.4kg的物体,从斜面顶端静止起沿斜面下滑,求:(sin37°=0.6)
(1)物体在斜面上下滑的加速度大小a;
(2)物体滑到斜面底端时的速度大小vB
(3)物体在水平面上再滑120m,物体运动的总时间t为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5m.它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触是绝缘的,B不带电.现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场,场强E=数学公式,A便开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,碰撞过程时间极短,每次碰撞后两物体交换速度,A带电量不变,B始终不带电.g取10m/s2
试求:
(1)A与B第1次碰撞后B的速度大小;
(2)A与B从第5次碰撞到第6次碰撞过程中B运动的时间;
(3)B运动的总路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”).
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6
数值[cm]25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30
表中有一个数值记录不规范,代表符号为______.由表可知所用刻度尺的最小分度为______.
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与______的差值(填“L0”或“Lx”).
(4)由图可知弹簧的劲度系数为______N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为______g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

如图所示,一个小物块在固定的斜面上匀速下滑.关于小物块的受力情况,下列说法中正确的是


  1. A.
    合力为零
  2. B.
    合力沿着斜面向下
  3. C.
    只受重力、支持力
  4. D.
    受重力、支持力和摩擦力

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,整个装置处于平衡状态,左右两段轻线与天花板所成的角度分别为45°和60°,中间一段轻线水平,则悬于轻线上两个物体的质量m1________m2(填大于、等于或小于);质量之比m1:m2=________.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块,从静止开始沿斜面下滑.滑块质量为m,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的受风面积s以及滑块下滑速度v的大小成正比,即f=ksv.
(1)写出滑块下滑速度为v时加速度的表达式
(2)若m=2.0kg,θ=53°,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,从静止下滑的速度图象如图所示的曲线.图中直线是t=0时的速度图线的切线.由此求出ks乘积和μ的值?

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