某游乐场里的赛车场地为圆形,半径为100m.一赛车和乘客的总质量为100kg,车轮胎与地面间的最大静摩擦力为600N.

某游乐场里的赛车场地为圆形,半径为100m.一赛车和乘客的总质量为100kg,车轮胎与地面间的最大静摩擦力为600N.
(1)若赛车的速度达到72km/h,这辆车在运动过程中会不会发生侧移?
(2)若将场地建成外高内低的圆形,且倾角为30°,并假设车轮和地面之间的最大静摩擦力不变,为保证赛车的行驶安全,赛车最大行驶速度应为多大?
losee 1年前 已收到4个回答 举报

7017li 春芽

共回答了14个问题采纳率:92.9% 举报

解题思路:(1)根据向心力的表达式Fn=mv2R,结合速度与半径,即可求出需要的向心力,从而确定结果;(2)根据题意,由重力与支持力的合力提供向心力,由向心力的表达式,即可求解.

(1)赛车的速度达到72km/h,等于20m/s;半径为100m.
则向心力的表达式Fn=m
v2
R,
代入数据,解得:Fn=100×
202
100N=400N<600N
提供的向心力大于需要的向心力,因此不会侧移.
(2)由题意可知,重力与支持力的合力提供向心力,
根据力的平行四边形定则,结合牛顿第二定律,则有F=mgtan30°
而F=m

v2大
R
因而代入数据,解得,最大行驶速度应为24.03m/s.
答:(1)车在运动过程中不会发生侧移(2)赛车最大行驶速度应为24.03m/s

点评:
本题考点: 向心力;静摩擦在日常生活中的应用.

考点点评: 考查向心力的表达式的应用,掌握做圆周运动的向心力的来源.注意力的合成与分解的正确运用.

1年前

10

ieihth 幼苗

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赛车最大行驶速度时,径向方向上,赛车受铅垂向下的重力,地面施加的垂直地面向上的压力,沿地面指向下的摩擦力和离心力。四力平衡。
铅垂方向里的平衡:100x10+600xsin30°=Ncos30°
水平方向力的平衡:600xcos30°+Nsin30°=100xVxV÷100
解得:N=2600/√3N
V=45.83m/s...

1年前

2

ff0g1ghh 幼苗

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行驶安全安全,即不会飞出跑道。联立以下方程:
F圆周=mv^2/r
F下滑力+F摩擦力=F圆周
F下滑力=mgsin30
于是 mv^2/2 = mgsin30 + F摩擦力
又F摩擦力=600
r=100
m=100
代入有v = 10√11
希望你能满意~

1年前

1

奉旨抢钱 幼苗

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如图,建立斜面方向的分力平衡既可解出,即设最大速度的离心力为F

1年前

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