17．某高速公路轉(zhuǎn)彎處，彎道半徑R=100m，汽車輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，路面要向圓心處傾斜，汽車若以v=15m/s的速度行駛時(shí)．
（1）在彎道上沒有左右滑動(dòng)趨勢(shì)，則路面的設(shè)計(jì)傾角θ應(yīng)為多大（用反三角函數(shù)表示）？
（2）若θ=37°，汽車的質(zhì)量為2000kg，當(dāng)汽車的速度為30m/s時(shí)車并沒有發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)，求此時(shí)地面對(duì)汽車的摩擦力的大小和方向．（g=10m/s2）

分析 （1）在彎道上轉(zhuǎn)彎，向心力由重力和支持力的合力提供，根據(jù)向心力公式即可求解；
（2）可先假設(shè)汽車所受側(cè)向摩擦力沿斜面向里，先求出此時(shí)汽車的加速度，再對(duì)汽車進(jìn)行受力分析即可求解．

解答 解：（1）汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)由牛頓第二定律得：mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
得tanθ=$\frac{{v}^{2}}{gR}$=0.225，則θ=arctan0.225
（2）若汽車所受側(cè)向摩擦力沿斜面向里，對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，如圖所示：

由正交分解得
f+mgsinθ=macosθ
a=$\frac{{v}^{2}}{R}$=9m/s2
解方程得：f=2400N，說明側(cè)向摩擦力沿斜面向下．
答：（1）在彎道上沒有左右滑動(dòng)趨勢(shì)，則路面的設(shè)計(jì)傾角θ應(yīng)為arctan0.225；
（2）此時(shí)地面對(duì)汽車的側(cè)向摩擦力的大小為2400N，方向沿斜面向下．

點(diǎn)評(píng) 熟記向心力公式是解決本題的關(guān)鍵，弄清向心力是由哪些力提供的，通常這樣找向心力：沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)行速度為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則以下正確的是（　�。�
A．$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=（$\frac{r}{R}$）2B．$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=（$\frac{R}{r}$）2C．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{r}{R}$D．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=（$\frac{r}{R}$）${\;}^{-\frac{1}{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，理想變壓器的輸入端接正弦交流電，副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵K斷開．當(dāng)K接通時(shí)，以下說法中正確的是（　　）
A．副線圈的兩端M、N的輸出電壓減小
B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大
C．通過燈泡L1的電流增大
D．原線圈中的電流減小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．一列機(jī)械波在某時(shí)刻的波形如圖所示，已知波沿X軸正方向傳播，波速是12m/s，則這列波的波長(zhǎng)是8m，周期是0.67s，X=6m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅是10cm，X=5m處的質(zhì)點(diǎn)向向下（向上或向下）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．以往，已知材料的折射率都為正值（n＞0）．現(xiàn)已有針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值（n＜0），稱為負(fù)折射率材料．位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足$\frac{sini}{sinr}$=n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)（此時(shí)折射角取負(fù)值）．現(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料，一束電磁波從其上表面射入，下表面射出．若該材料對(duì)此電磁波的折射率n=-1，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．下列說法正確的是（　�。�
A．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
B．鈾核裂變的核反應(yīng)是：${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$O+2${\;}_{0}^{1}$n
C．太陽源源不斷的釋放出巨大的能量，其能量的來涿就是太陽本身的核裂變
D．現(xiàn)在的很多手表指針上涂有一種新型發(fā)光材料，白天吸收光子外層電子躍遷到高能軌道，晚上向低能級(jí)躍遷放出光子，其發(fā)光的波長(zhǎng)一定跟吸收的光的波長(zhǎng)完全一致
E．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性
F．盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子核還有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．“神舟”十號(hào)載人航天發(fā)射控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅“神舟”十號(hào)飛船運(yùn)行軌跡圖如下，它記錄了飛船在地球表面垂直投影的位置變化；圖中表示一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球沿圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國(guó)和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④，圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度．通過觀察此圖，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，飛船繞地球環(huán)繞一周的過程中，地球大約自轉(zhuǎn)22.5°．已知地球半徑為6.4×103km，依據(jù)上述信息可估算該飛船距離地面的高度和飛船的周期（大約）正確的是（　�。�
A．4×105km        1.5hB．6.4×103km      3h
C．300km          1.5hD．7×6.4×103km    24h

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14cm，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76cm水銀柱的壓強(qiáng)．
①當(dāng)空氣柱長(zhǎng)度為8cm，溫度為T0=273K時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2cm，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也是2cm，則右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？
②當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．已知電阻R1：R2=1：3，若它們?cè)陔娐分写?lián)時(shí)，其上的電壓U${\;}_{{R}_{1}}$：U${\;}_{{R}_{2}}$=1：3．所消耗的功率P${\;}_{{R}_{1}}：{P}_{{R}_{2}}$=1：3．電阻上的電流I${\;}_{{R}_{1}}$：I${\;}_{{R}_{2}}$=1：1．若將它們并聯(lián)在電路中，U${\;}_{{R}_{1}}$：U${\;}_{{R}_{2}}$=1：1．I${\;}_{{R}_{1}}$：I${\;}_{{R}_{2}}$=3：1．P${\;}_{{R}_{1}}：{P}_{{R}_{2}}$=3：1．

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