在一级方程式汽车大赛中,一辆赛车的总质量为m,一个路段的水平转弯半径为R,赛车转此弯时的速度为v,赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差——气动压力,从而增大了对地面的正压力。正压力与最大静摩擦力的比值叫侧向附着系数,以表示。要上述赛车转弯时不侧滑,则需要多大的气动压力?
高二物理解答题中等难度题
在一级方程式汽车大赛中,一辆赛车的总质量为m,一个路段的水平转弯半径为R,赛车转此弯时的速度为v,赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差——气动压力,从而增大了对地面的正压力。正压力与最大静摩擦力的比值叫侧向附着系数,以表示。要上述赛车转弯时不侧滑,则需要多大的气动压力?
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如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在0点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A'B'线,有如图所示的虚线圆弧为赛车经过的路线,虚线圆弧是以0'为圆心的半圆,00'=r.赛车沿虚线圆弧路线行驶时不打滑且赛车速率恒为v,则
(1)赛车沿该路线行驶时的动能多大?
(2)赛车沿该路线行驶时的角速度多大?
(3)若路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax,求赛车依然沿着该虚线圆弧路线通过弯道不打滑的最大速率(发动机功率足够大).
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如图所示,在某外高内低的弯道测试路段上汽车向左转弯,把汽车的运动看作是在水平面内做半径为R的匀速圆周运动。设路面内外高度相差h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L,已知重力加速度为。要使车轮与路面之间垂直前进方向的横向摩擦力等于零,则汽车转弯时的车速应等于
A B C D
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世界一级方程式赛车锦标赛是在世界各地十多个封闭的环行线路上进行的,赛道中有许多弯道,如图所示,赛车在通过弯道时非常容易冲出赛道。设有甲、乙两个质量相同的赛车,以相同的速率通过同一水平弯道,甲车在内侧车道,乙车在外侧车道。下列说法正确的是
A. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的大
B. 甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小相等
C. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的小
D. 赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小无关
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(12分)汽车在水平路面做半径为R的大转弯,图是后视图,悬吊在车顶的灯左偏了角,则:
(1)车正向左转弯还是向右转弯?
(2)车速是多少?
(3)若(2)中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度,则车轮与地面的动摩擦因数是多少?
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质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为14000N.汽车经过半径为50m的弯路时,如果车速达到72km/h,则:( )
A. 汽车转弯时静摩擦力提供向心力,汽车会发生侧滑
B. 汽车转弯时滑动摩擦力提供向心力,汽车会发生侧滑
C. 汽车转弯时静摩擦力提供向心力,汽车不会发生侧滑
D. 汽车转弯时滑动摩擦力提供向心力,汽车会发生侧滑
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一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
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设某高速公路的水平弯道可看成半径是的足够大圆形弯道,若汽车与路面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。那么关于汽车在此弯道上能安全转弯的速度,下列四种说法中正确的是( )
A.大于
B.一定等于
C.最好是小于
D.对转弯速度没有什么要求,驾驶员水平高,转弯速度可大些
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(10分)F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3秒,此时加速度仍达10m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2。上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用时为多少时分秒?
(2)该车手的F1 赛车的最大加速度。
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(10分) F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3秒,此时加速度仍达10m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2。上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。
求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用多长时间?
(2)该车手的F1 赛车的最大加速度。
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