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108 km/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0.6倍.

(1)如果汽車在這種高速公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)如果高速公路上設(shè)計(jì)了圓弧拱形立交橋,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)圓弧拱形立交橋的半徑至少是多少?(取g=10 m/s2)


答案 (1)150 m (2)90 m

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),其向心力由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Fmax=0.6mg=m,由速度v=108 km/h=30 m/s得,彎道半徑rmin=150 m.

(2)汽車過拱橋,可看做在豎直平面內(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mg-FN=m.為了保證安全通過,車與路面間的彈力FN必須大于等于零,有mg≥m,則R≥90 m.

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:


如圖6所示,距離水平地面高為h的飛機(jī)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),從飛機(jī)上以相對(duì)地面的速度v0依次從a、b、c處水平拋出甲、乙、丙三個(gè)物體,拋出的時(shí)間間隔均為T,三個(gè)物體分別落在水平地面上的A、B、C三點(diǎn),若ABl1,ACl2,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是                                                                (  )

圖6

A.物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t<t<t

B.飛機(jī)的加速度為a

C.物體乙剛離開飛機(jī)時(shí)飛機(jī)的速度為v

D.三個(gè)物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)總在一條豎直線上

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科目:高中物理 來源: 題型:


質(zhì)量為60kg的人,不慎從高空支架上跌落。由于彈性安全帶的保護(hù),使他懸掛在空中。已知安全帶長(zhǎng)5米,其緩沖時(shí)間為1.5秒,則安全帶受到的平均沖力為多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:


某原子電離后其核外只有一個(gè)電子,若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么電子運(yùn)動(dòng)                                                                   (  )

A.半徑越大,加速度越大                     B.半徑越小,周期越大

C.半徑越大,角速度越小                     D.半徑越小,線速度越小

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖4所示,長(zhǎng)為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在轉(zhuǎn)軸O上,桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí),速度大小為v=,則小球的運(yùn)動(dòng)情況為                                                                                         (  )

圖4

A.小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P

B.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,但在P點(diǎn)不受輕桿對(duì)它的作用力

C.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對(duì)它向上的彈力

D.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對(duì)它向下的彈力

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科目:高中物理 來源: 題型:


1798年,英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出萬有引力常量G,因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人.若已知萬有引力常量G,地球表面處的重力加速度g,地球半徑R,地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間T1(地球自轉(zhuǎn)周期),一年的時(shí)間T2(地球公轉(zhuǎn)周期),地球中心到月球中心的距離L1,地球中心到太陽中心的距離L2.你能計(jì)算出                         (  )

A.地球的質(zhì)量m

B.太陽的質(zhì)量m

C.月球的質(zhì)量m

D.可求月球、地球及太陽的密度

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科目:高中物理 來源: 題型:


2013年2月15日中午12時(shí)30分左右,俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件.如圖3所示,一塊隕石從外太空飛向地球,到A點(diǎn)剛好進(jìn)入大氣層,之后由于受地球引力和大氣層空氣阻力的作用,軌道半徑漸漸變小,則下列說法中正確的是

(  )

圖3

A.隕石正減速飛向A

B.隕石繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)角速度漸漸變小

C.隕石繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度漸漸變大

D.進(jìn)入大氣層后,隕石的機(jī)械能漸漸變大

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖3所示,北京時(shí)間2012年10月25日23時(shí)33分,中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭,成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道.第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星,它將與先期發(fā)射的15顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行,形成區(qū)域服務(wù)能力.根據(jù)計(jì)劃,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2013年初向亞太大部分地區(qū)提供服務(wù).下列關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是                                       (  )

圖3

A.該衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)一定處于赤道正上方,角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度

B.該衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)軌道也可以經(jīng)過地球兩極

C.該衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度

D.如果知道該衛(wèi)星的周期與軌道半徑可以計(jì)算出其質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:


物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則下列結(jié)論正確的是( 。

A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為W

B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W

C. 從第5秒末到第7秒末合外力做功為W

D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W

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