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質量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛,輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×104N.汽車經過半徑為50m的彎路時,車速達到72km/h.
(1)請你通過計算說明這輛車會不會發(fā)生側滑;(2)為保證汽車能安全通過彎路,請你對公路及相應設施的設計提出一項合理化建議.
分析:(1)汽車做圓周運動,重力與支持力平衡,側向靜摩擦力提供向心力,可求出所需向心力與側向最大靜摩擦力比較;
(2)要防止側滑,即防止最大靜摩擦力不足提供向心力,只要有助于增大摩擦或減小向心力就行.
解答:解:(1)根據向心力公式,汽車轉彎時需要的向心力 F=m
v2
R
;
代入數據得 F=1.6×104N;
因為F>fm,所以最大靜摩擦力不足以提供向心力;
故汽車會發(fā)生側滑.
(2)建議一:將轉彎處的路面設計為外高內低;
建議二:增大轉彎處路面的半徑;
建立三:在轉彎處設置限速標志…
(其它建議只要合理,即有助于增大摩擦或減小向心力就行均可)
點評:本題關鍵找出向心力來源,將側向最大靜摩擦力與所需向心力比較,若靜摩擦力不足提供向心力,則車會做離心運動;第二問是開放性問題,只要有利于增大向心力就行!
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一輛質量為 2.0×103 kg 的汽車在平直公路上行駛,若汽車行駛過程中所受阻力恒為f=2.5×103N,且保持功率為 80kw 求:
(l)汽車在運動過程中所能達到的最大速度;
(2)汽車的速度為 5m/s 時的加速度;
(3)汽車的加速度為0.75m/s2時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?東城區(qū)模擬)“綠色奧運”是2008年北京奧運會的三大理念之一,新型節(jié)能環(huán)保電動車,將被用于在各比賽場館之間接送選手和運送器材.在檢測某款電動車性能的一次實驗中,質量為2.0×103 kg的電動車A沿平直路面行駛,其發(fā)動機的額定功率為80kW.該車從靜止開始做勻加速直線運動,加速度的大小為1.0m/s2,A車達到額定功率后,保持額定功率不變繼續(xù)行駛.若A車在行駛過程中所受阻力恒為2.5×103 N,則A車在整個運動過程中所能達到的最大速度為
32 m/s
32 m/s
;當車的速度為20m/s時的加速度為
0.75 m/s2
0.75 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

一輛質量為2.0×103 kg的汽車以額定功率為P0=6.0×104 W在水平公路上行駛,汽車受到的阻力為一定值,在某時刻汽車的速度為v1=20m/s,加速度為a1=0.50m/s2,求(g取10m/s2):
(1)汽車所能達到的最大速度vm是多大?
(2)若汽車從靜止開始做勻加速直線運動(不是額定功率行駛),加速度的大小為a2=1.0m/s2,則這一過程能保持多長時間?

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年山東省濟南一中等四校高一下學期期期中聯考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,一輛質量為 2.0×103 kg的汽車在平直公路上行駛,若汽車行駛過程中所受阻力恒為f=" 2.5" x 103N ,且保持功率為 80 kw 求:

( l )汽車在運動過程中所能達到的最大速度;
(2 )汽車的速度為 5m/s 時的加速度 ;
( 3 )汽車的加速度為0.75m/s2時的速度。

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科目:高中物理 來源:2010~2011學年湖北省荊州中學高一下學期期中考試物理卷 題型:計算題

輛質量為2.0×103 的汽車以額定功率為6.0×104 在水平公路上行駛,汽車受到的阻力為一定值,在某時刻汽車的速度為,加速度為,求(g取):
(1)汽車所能達到的最大速度是多大?
(2)若汽車從靜止開始做勻加速直線運動(不是額定功率行駛),加速度的大小為,則這一過程能保持多長時間?

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