汽車試車場中有一個檢測汽車在極限狀態下的車速的試車道,試車道呈錐面(漏斗狀),如圖所示.測試的汽車質量m=1t...
問題詳情:
汽車試車場中有一個檢測汽車在極限狀態下的車速的試車道,試車道呈錐面(漏斗狀),如圖所示. 測試的汽車質量m=1t,車道轉彎半徑R=150m,路面傾斜角θ=45°,路面與車胎的動摩擦因數μ為0.25,設路面與車胎的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,(g取10m/s2)求
(1)若汽車恰好不受路面摩擦力,則其速度應為多大?
(2)汽車在該車道上所能允許的最小車速.
【回答】
解:(1)汽車恰好不受路面摩擦力時,由重力和支援力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律得:
解得:v=
(2)當車道對車的摩擦力沿車道向上且等於最大靜摩擦力時,車速最小,根據牛頓第二定律得:
Nsinθ﹣fcos
Ncosθ+fsinθ﹣mg=0
f=μN
解得: =
答:(1)若汽車恰好不受路面摩擦力,則其速度應為38.7m/s;
(2)汽車在該車道上所能允許的最小車速為30m/s.
知識點:生活中的圓周運動
題型:計算題
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