汽車質(zhì)量為1.5×104kg,以不變的速率先后駛過圓弧半徑均為15m的凹形路面和凸形路面,若路面承受的最大壓力為2.0×105N.g取10m/s2,試分析:
(1)為使路面不要因?yàn)槌袎哼^大而損壞,汽車駛過凹形路面最低點(diǎn)時(shí)允許的最大速率是多少?
(2)為使汽車緊壓路面而不產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象,汽車駛過凸形路面最高點(diǎn)時(shí)的速率不得超過多大?
(1)汽車在最低點(diǎn)受到的支持力最大,根據(jù)牛頓第二定律得:
N-mg=m
v2
R

代入數(shù)據(jù):2.0×105-1.5×104×10=1.5×104×
v2
15

解得:v=5
2
m/s=7.07m/s
(2)當(dāng)汽車對(duì)路面的壓力為零時(shí),由汽車的重力提供向心力.由mg=m
v2
R

得:v=
gR
=
10×15
m/s=12.2m/s,
所以為使汽車緊壓路面而不產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象,汽車駛過凸形路面最高點(diǎn)時(shí)的速率不得超過12.2m/s.
答:(1)為使路面不要因?yàn)槌袎哼^大而損壞,汽車駛過凹形路面最低點(diǎn)時(shí)允許的最大速率是7.07m/s.
(2)為使汽車緊壓路面而不產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象,汽車駛過凸形路面最高點(diǎn)時(shí)的速率不得超過12.2m/s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,水平圓盤上有一個(gè)木塊P,在木塊P隨圓盤一起繞過O點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下.下列說法中正確的是( 。
A.圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,P受到的靜摩擦力的方向指向O點(diǎn)
B.圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,P受到的靜摩擦為零
C.在轉(zhuǎn)速一定的條件下,不管P到O的距離如何,P的運(yùn)動(dòng)周期不變
D.在轉(zhuǎn)速一定的條件下,不管P到O的距離如何,P受到的靜摩擦力的大小不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,小球A質(zhì)量為m,固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕細(xì)直桿一端,并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如果小球經(jīng)過最高位置時(shí)速度為
3
4
gL
,則桿對(duì)球的作用力為( 。
A.推力,
5
4
mg
B.拉力,
5
4
mg
C.推力,
1
4
mg
D.拉力,
1
4
mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,小物塊A與圓臺(tái)保持相對(duì)靜止,隨圓臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則A的受力情況是( 。
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力、向心力、摩擦力
C.受重力、支持力、指向圓心的摩擦力
D.受重力、支持力、背離圓心的摩擦力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個(gè)玩具小汽車在水平地板上以某一速度勻速行駛時(shí),玩具小汽車對(duì)地板的壓力大小F1______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G;當(dāng)該玩具小汽車以同一速度通過玩具拱形橋最高點(diǎn)時(shí),它對(duì)橋面的壓力大小F2=______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,已知繩長(zhǎng)為L(zhǎng)1=20cm,水平桿L2=10cm,小球質(zhì)量m=0.3kg,整個(gè)裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),重力加速度g=10m/s2,問:
(1)要使繩子與豎直方向成45°角,試求該裝置必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)才行?
(2)此時(shí)繩子的張力?(結(jié)果可用根式表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示.細(xì)繩長(zhǎng)L,吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球,細(xì)繩到大小為2mg的拉力會(huì)斷裂,繩的上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,起初環(huán)帶著球一起以v=
gL
向右運(yùn)動(dòng).在A處環(huán)被擋住而停下的瞬間,繩子所受的拉力為多大?在以后的運(yùn)動(dòng)中,球是先碰墻還是先碰地?第一次的碰撞點(diǎn)離B點(diǎn)的距離是多少?(已知A處離墻的水平距離為L(zhǎng),球離地面的高度h=2L)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

①如圖1所示,半徑為r的圓桶繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,一小塊質(zhì)量為m的小滑塊,靠在圓桶內(nèi)壁與圓桶保持相對(duì)靜止,則小滑塊對(duì)桶的摩擦力大小f=______;壓力大小N=______.
②如圖2所示,一圓錐擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng),下端拴著質(zhì)量為m的小球,當(dāng)繩子與豎直方向成θ角時(shí),則繩的拉力大小F=______;圓錐擺的周期T=______.
③如圖3所示,某人從高出水平地面h的山坡上水平擊出一個(gè)高爾夫球.由于恒定的水平風(fēng)力的作用,高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的A穴.則該球被擊出時(shí)的速度為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,兩物塊始終相對(duì)圓盤靜止,已知兩物塊的質(zhì)量mA<mB,運(yùn)動(dòng)半徑rA>rB,則下列關(guān)系一定正確的是(  )
A.向心力FA<FBB.向心力FA>FB
C.角速度ωABD.向心加速度aA>aB

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