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).
高二物理计算题中等难度题
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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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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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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我校物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:
(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的C点速度至少多大?
(2)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道B点对轨道的压力至少多大?
(3)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?
(4)若电动机工作时间为t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少?
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铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则( )
A. 车轮轮缘对内轨、外轨均无挤压
B. 车轮轮缘对外轨有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力大于
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(基础卷)铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力大于
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铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度大于,则
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力小于
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