汽车转弯问题

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生活中的向心力和竖直平面内的圆周运动

生活中的向心力和竖直平面内的圆周运动

【2.9rad/s 6.5rad/s】
m
连体圆周运动 线段OB=AB,A、B两球的质量相等,它们绕O点在 光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图所示,两段 线拉力之比TAB:TOB=__________.
O
B
A
FN
F
o
G
让重力和支持力的合力提供向心力,来减 少外轨对轮缘的挤压。
讨论:由
F弹
知:当v=v0时: 轮缘不受侧向压力 当v>v0时:
F弹
轮缘受到外轨向内的挤压力 当v<v0时:
轮缘受到内轨向外的挤压力
二、物体在竖直平面内的圆周运动 竖直平面内的圆周运动一般情 况下是变速圆周运动,中学阶段只 研究物体通过最高点或最低点的情 况,并且经常出现临界状态。
B L O V1
V2
A
F3
mg
F1
o
F2
v v1 最高点:mg +F1 (拉力) m L 2 v1 mg -F3 (支持力) m L 2
v2 最低点:F2 mg m L
思考:过最高点的最小速度是多大?何 时杆子表现为拉力,何时表现为支持力? (1)最小速度v0 =0
2 1
v2
mg
v12 (4)当v1 v0时, 杆对物有向上的支持力, F支 mg m L
B mg
(1)当FN 0, v Rg (临界速度)
(2)当v v2 Rg , 可通过最高点且FN m mg R
(3)当v gR时, 物体离开圆轨道做曲线运动
无支持物的情况 v
mg 绳 O mg O 轨道
V
(1)过最高点临界条件: mg=mv2/R
v临界 gR
(2)能过最高点条件:v≧ v临界 (3)不能过最高点条件:v<v临界

物理高一必修二汽车转弯知识点

物理高一必修二汽车转弯知识点

物理高一必修二汽车转弯知识点在学习物理的过程中,汽车转弯是一个常见的物理现象,也是我们生活中经常会遇到的情况。

了解汽车转弯的相关知识点,可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。

本文将介绍汽车转弯的力学原理、转弯半径的计算以及影响转弯速度的因素。

一、力学原理汽车转弯时,需要克服一定的摩擦力和离心力。

摩擦力是指汽车轮胎与地面之间的摩擦力,它是汽车转弯的基础。

离心力是指汽车在转弯过程中受到的向外的力,它会使汽车产生向外的惯性力,从而产生侧向加速度。

在转弯时,汽车的前轮与后轮所受到的力是不同的。

前轮主要用于转向,所以转向时前轮需要受到较大的力来改变车辆的方向。

而后轮则主要用于提供驱动力和阻力,它们之间需要达到一个平衡。

二、转弯半径的计算转弯半径是指汽车在转弯时所需的最小转弯半径。

计算转弯半径时,我们需要考虑到汽车的速度、质量以及转弯时所需的侧向加速度。

根据力学原理,汽车转弯时受到的离心力与侧向加速度成正比。

离心力的计算公式为 Fc = m * a,其中 Fc 表示离心力,m 表示汽车的质量,a 表示侧向加速度。

而侧向加速度的计算公式为 a =v^2 / R,其中 a 表示侧向加速度,v 表示汽车的速度,R 表示转弯半径。

综合上述公式,我们可以得到转弯半径的计算公式为 R = v^2 / (g * tanθ),其中 R 表示转弯半径,v 表示汽车的速度,g 表示重力加速度,θ 表示转弯角度的正切值。

三、影响转弯速度的因素转弯速度是指汽车在转弯时的行驶速度。

影响转弯速度的因素有很多,主要包括道路的曲率、摩擦系数、汽车的质量和转弯半径等。

首先,道路的曲率是影响转弯速度的重要因素。

道路曲率越大,汽车需要克服的离心力就越大,因此转弯速度就会降低。

其次,摩擦系数也会对转弯速度产生影响。

摩擦系数越大,汽车与地面之间的摩擦力就越大,转弯时汽车受到的离心力也会增大,从而降低转弯速度。

此外,汽车的质量也是影响转弯速度的一个重要因素。

物理汽车转弯问题讲解教案

物理汽车转弯问题讲解教案

物理汽车转弯问题讲解教案教案标题:物理汽车转弯问题讲解教案目标:1. 通过本课的学习,学生将能够理解物理学原理在汽车转弯问题中的应用。

2. 学生将能够解释汽车转弯时的离心力和摩擦力的作用。

3. 学生将能够应用所学知识解决相关的物理问题。

教学资源:1. 教材:包含有关力学和运动学的相关章节。

2. 幻灯片或白板和马克笔:用于展示和解释相关概念和公式。

3. 实物模型或图片:用于帮助学生更好地理解汽车转弯问题。

4. 计算器:用于进行数值计算。

教学步骤:引入:1. 引入汽车转弯的现象,引发学生对转弯问题的思考。

2. 提问学生:你认为汽车转弯时会发生什么现象?为什么会发生这样的现象?导入:1. 回顾物理学中的离心力和摩擦力的概念。

2. 解释离心力和摩擦力在汽车转弯问题中的作用。

主体:1. 解释汽车转弯时的离心力和摩擦力的作用原理。

a. 离心力的作用原理:当汽车转弯时,车辆会受到向外的离心力,使车辆向外偏转。

b. 摩擦力的作用原理:摩擦力的方向与离心力相反,它提供了向内的力,使车辆保持在转弯路径上。

2. 展示实物模型或图片,帮助学生更好地理解离心力和摩擦力的作用。

3. 解释离心力和摩擦力的计算公式,并通过实例演示如何计算。

4. 引导学生思考:如何改变汽车转弯时的离心力和摩擦力?拓展:1. 引导学生思考其他因素对汽车转弯的影响,如速度、半径等。

2. 提出问题并让学生进行讨论和解答:如果速度增加,离心力和摩擦力会发生什么变化?总结:1. 总结汽车转弯问题的关键概念和原理。

2. 强调学生在日常生活中的实际应用。

作业:1. 布置相关练习题,让学生巩固所学知识。

2. 鼓励学生观察和思考身边的转弯现象,并尝试解释其原理。

教学评估:1. 教师观察学生在课堂上的参与和回答问题的能力。

2. 批改学生完成的练习题,评估其对所学知识的掌握程度。

3. 学生之间的小组讨论和展示,评估其对汽车转弯问题的理解和应用能力。

教学延伸:1. 鼓励学生进行实验,通过改变不同因素(如速度、半径等)来观察离心力和摩擦力的变化。

汽车转弯数学问题

汽车转弯数学问题

汽车转弯数学问题汽车转弯是日常生活中常见的动作,而转弯过程中需要考虑的数学问题也并不少。

本文将就汽车转弯数学问题展开探讨,包括车辆转弯半径、转弯速度与离心力、转弯角度与车辆长度等方面的内容。

1. 转弯半径汽车转弯半径是指车辆在一次完整转弯时,车轮中心与转弯圆心之间的距离。

它与车辆的转弯性能密切相关,通常使用车辆的外轮距(前后轮边缘之间的距离)以及转弯时的前后悬挂距离来计算。

以一辆轿车为例,假设其前后轮边缘之间的距离为L1,前后悬挂距离为L2。

则该车辆的转弯半径R可以通过以下公式计算:R = (L1 + L2) / 22. 转弯速度与离心力转弯时,汽车的速度会对转弯过程中产生的离心力产生影响。

离心力是指物体在曲线上运动时,由于向心加速度而产生的一种力。

根据牛顿第一定律,当车辆在转弯过程中保持匀速行驶时,离心力与车辆质量、转弯半径以及车辆速度的平方成正比。

离心力的大小可以通过以下公式计算:F = m * v^2 / R其中,F表示离心力的大小,m表示车辆的质量,v表示车辆的速度,R表示转弯半径。

3. 转弯角度与车辆长度有时候我们需要知道车辆能够通过的最小转弯半径,即在限定空间内转弯的最小半径。

这时转弯角度与车辆长度有关。

假设一辆车辆的轴距(前后轮中心之间的距离)为L,转弯时前轮与后轮之间形成的夹角为θ。

则转弯角度与车辆长度的关系可以通过以下公式计算:θ = L / R其中,θ表示转弯角度,L表示车辆的轴距,R表示转弯半径。

结语通过以上的数学分析,我们可以更好地理解汽车转弯过程中的数学问题。

转弯半径、转弯速度与离心力以及转弯角度与车辆长度的关系,对于汽车驾驶员和交通规划者来说都有重要意义。

了解这些数学问题,可以帮助我们更好地驾驶汽车,确保行车安全和交通流畅。

所以,无论是作为驾驶员还是交通规划者,我们都应该对汽车转弯数学问题加以重视。

向心力实例分析

向心力实例分析

一、转弯时的向心力实例分析1、汽车、自行车转弯问题汽车在水平路面上转弯,靠的是轮胎与路面间的静摩擦力。

设汽车以速率v 转弯,要转的弯的半径为R ,则需要的侧向静摩擦力Rv m F 2=。

如该汽车与地面间侧向最大静摩擦力为F max ,有R v m F 2max =得,转弯的最大速率mRF v max max =,超过这个速率,汽车就会侧向滑动。

2、火车转弯问题火车在转弯处,外侧的轨道高于内侧轨道,火车的受力分析如图所示,其转弯时所需向心力由重力和弹力的合力提供。

Rv M Mg 2tan =θ解得:v =θtan gR 拓展:①当火车行驶速率v 等于v 规定时,即v =θtan gR 时,支持力和重力的合力恰好充当所需的向心力,则内、外轨都不受挤压(此时为临界条件).②当火车行驶速率v 大于v 规定时,即v >θtan gR 时,支持力和重力的合力不足以提供所需向心力,则此时需要外轨提供一部分向心力,即此时外轨受挤压.③当火车行驶速率小于v 规定时,即v <θtan gR 时,支持力和重力的合力大于所需的向心力,二、竖直平面内的圆周运动实例分析1、汽车过拱桥问题在汽车过拱桥时,汽车的向心力是由汽车的重力和路面的支持力来提供的。

当路面对汽车的支持力为零时,汽车将脱离路面,因此,必须保证支持力N >0,即汽车在最高点时速度的最大值是刚好重力提供向心力,即mg=m rυ2,即该圆周运动的最大速度为v =gr,当速度为该值时,汽车将由沿桥面切线方向上的速度(水平速度)和只受重力作用,而做平抛运动。

因此,汽车过拱桥时,速度应小于gr 。

2、汽车过凹型桥3、小球在绳和杆的作用下通过最高点问题(1)在最低点,不论是线拉物体还是杆连物体,线或杆的弹力指向圆心(竖直向上),物体的重力竖直向下,二者的合力提供向心力,则有mg +T =mr ω2=m rυ2;(2)在最高点时,线拉物体的临界状态是T =0,重力提供向心力mg =m rυ2,即v =gr 。

汽车转向系练习和答案及解析

汽车转向系练习和答案及解析

汽车转向系统习题及答案一、填空题:1、转向系由转向传动机构、机械转向器和转向操纵机构构成。

2、转向器的功用是增大转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向。

3、与非独立悬架配用的转向传动机构包括转向摇臂、转向节臂、转向梯形臂和转向横拉杆等。

4、整体式动力转向系将动力缸、滑阀和转向器集成为一体。

5、转向传动机构指位于转向器和转向臂之间的所有摆动轴和连接件系统。

6、转向传动机构将转向器输出轴的运动变为转向臂的运动使车轮偏转以操纵车辆。

7、齿轮齿条式转向机构的转向输入为与转向轴相连的主动小齿轮,转向齿条与横拉杆相连带动车轮偏转。

8、为了使汽车能顺利转向,保证转向时两前轮滚动而没有横向滑移,必须使汽车在转弯时各车轮绕同一中心转向。

9、在快速转动汽车方向盘时,转向沉重主要原因为油泵的平安阀和流量控制阀作用不良,油泵供出的油量过少或油中空气较多。

10、转向系主要性能参数有:转向器的效率和啮合间隙,转向系的角传动比和力传动比,以及转向系的刚度与转向盘的旋转圈数。

11、与常规动力转向系相比,电子控制齿轮齿条式转向系用电子控制单元和齿条同轴的电动机代替了油泵、油管和液流。

12、当前还使用的转向器有三种形式:循环球式、蜗杆滚轮式和齿轮齿条式。

13、动力转向油管的根本功用是将压力油液从油泵传递给转向器,并将油液最终回传给油罐。

14、发动机从怠速状态到车辆高速行驶状态转速变化很大,为保持转向能力的恒定,就必须有流量控制阀和减压阀。

15、常用的动力转向油泵有滚柱式、叶片式、径向滑块式和齿轮式四种类型。

16、转向系按转向能源的不同分为〔机械转向系〕和〔动力转向系〕两大类。

17、转向系的作用是〔改变或恢复汽车的行驶方向〕。

18、循环球式转向器中一般有两级传动副,第一级是〔螺杆螺母〕传动副,第二级是〔齿条齿扇〕传动副。

19、齿轮齿条式转向器传动副的主动件是〔转向齿轮〕,从动件是〔转向齿条〕。

20、蜗杆曲柄指销式转向器传动副的主动件是〔转向蜗杆〕,从动件是装在摇臂轴曲柄端部的〔指销〕。

汽车转弯车身不稳原因

汽车转弯车身不稳原因

汽车转弯车身不稳原因首先,悬挂系统问题可能导致汽车转弯车身不稳。

悬挂系统起到支撑车身的作用,它由减震器、弹簧等组成。

如果减震器失效或弹簧变形,就会导致车身在转弯时产生晃动。

此外,悬挂系统的松动或磨损也会导致车身不稳。

因此,定期检查和维护悬挂系统对保持车身稳定至关重要。

其次,轮胎问题也可能导致汽车转弯车身不稳。

轮胎是汽车与地面的唯一接触点,它的状态对操控性能至关重要。

如果轮胎磨损不均匀或胎纹深度不足,会影响轮胎与地面的摩擦力,导致车身在转弯时不稳。

此外,轮胎气压过高或过低也会影响操控性能。

因此,保持轮胎良好的状况和正确的气压对于确保转弯时车身稳定非常重要。

另外,车辆重心偏移也是导致车身不稳的原因之一、车辆重心偏移是指车辆重心与轴心之间的偏移,通常是因为车内载重或改装导致。

当车辆重心偏高,转弯时会增加侧翻的风险,导致车身不稳。

因此,遵守车辆负载限制和禁止随意改装车辆,都是保持车辆转弯时稳定的重要措施。

此外,驾驶员的驾驶技术和操作错误也可能导致车身不稳。

转弯时,驾驶员应该正确使用油门、刹车和方向盘,保持适当的速度和正确的入弯线,在车身始终保持稳定的情况下完成转弯动作。

如果驾驶员过急或过慢的转弯,或者急刹车或急加速等操作错误,都会导致车身不稳。

此外,道路条件也会影响汽车转弯车身的稳定性。

道路不平坦、潮湿或积水等情况都会降低轮胎与地面之间的摩擦力,导致车身不稳。

因此,在转弯时要注意选择适合的转弯半径和适当的转弯速度来适应不同的道路条件。

最后,汽车转弯车身不稳还可能与车辆的轴配置和几何特点有关。

例如,前后轮距离过小、前后重量配比不合理等情况,都会影响车辆在转弯时的稳定性。

综上所述,汽车转弯车身不稳的原因可能有多种,包括悬挂系统问题、轮胎问题、车辆重心偏移、驾驶员的技术和操作错误、道路条件以及车辆的轴配置和几何特点。

了解这些原因并采取相应的措施,可以提高汽车转弯时的稳定性,确保驾驶的安全性。

车辆转向不灵敏的解决方法

车辆转向不灵敏的解决方法

车辆转向不灵敏的解决方法随着汽车的普及和发展,越来越多的人选择拥有一辆私家车。

然而,有些车主在驾驶过程中可能会遇到车辆转向不灵敏的问题,严重影响了行车安全和驾驶体验。

本文将为大家介绍一些解决车辆转向不灵敏的方法。

一、检查轮胎首先,车辆转向不灵敏可能是由于轮胎问题引起的。

请确保轮胎胎面没有过度磨损,否则会导致抓地力不足,进而影响转向的精准度和灵活性。

此外,确保轮胎胎压适当也是非常重要的,因为过低或过高的胎压都会造成车辆转向不灵敏。

二、检查转向系统转向系统也是影响车辆转向的重要因素。

首先,检查转向机构和悬挂系统的情况,确保它们没有松动或磨损。

其次,检查转向油液的情况,如果油液不足或污染,建议及时更换或加注转向油液。

另外,检查转向助力泵是否正常工作,如有故障,需要及时修复或更换。

三、检查悬挂系统悬挂系统对车辆转向的敏感性和稳定性起着重要作用。

建议定期检查和维护悬挂系统,包括减震器、弹簧等部件,以确保其正常工作。

如果发现悬挂系统异常,及时修复或更换损坏的零件,以提升车辆的转向灵活性。

四、调整车辆几何角度车辆几何角度的调整也可能是解决车辆转向不灵敏问题的方法之一。

确保车轮前束、后束和总束等几何参数在制造商建议的范围内,这样可以保证车辆在行驶过程中具备良好的稳定性和转向响应。

五、注意驾驶习惯在车辆转向不灵敏的情况下,驾驶者的驾驶习惯也需要得到改进。

尽量避免急转弯,减少对车辆转向系统的过度负荷。

轻踩刹车的同时适度使用转向,以平稳过弯,提升转向的灵敏度和精准度。

六、寻求专业维修帮助如果以上方法仍无法解决车辆转向不灵敏的问题,建议向专业的汽车维修技师寻求帮助。

他们具备丰富的经验和技术,能够全面检查和诊断车辆的问题,并提供相应的修复方案。

总结起来,车辆转向不灵敏是一个影响驾驶安全和舒适性的问题。

通过检查轮胎、转向系统和悬挂系统的情况,调整车辆几何角度,改善驾驶习惯,以及寻求专业维修帮助,我们可以找到解决车辆转向不灵敏问题的方法。

防止汽车转弯的方法有

防止汽车转弯的方法有

防止汽车转弯的方法有
以下是一些防止汽车转弯时发生事故的方法:
1. 减速:在转弯之前减慢车速,遵守道路上的限速标志。

减速可以增加转弯时的稳定性,减少侧滑和失控的风险。

2. 提前准备:在转弯前提前观察交通情况,并进行合适的信号指示。

确保其他车辆和行人知道你的意图。

3. 注意力集中:专注于道路和周围的交通情况,避免分心或使用手机等导致驾车不集中的行为。

4. 控制方向盘:稳定地握住方向盘,避免急转、过度转动或失控。

保持平稳的转弯动作。

5. 角度选择:根据道路条件和转弯半径选择合适的转弯角度。

过大的转弯角度可能导致车辆侧滑或倾倒。

6. 均衡的油门和刹车:在转弯时,保持油门和刹车的均衡使用,避免急加速或急刹车。

这有助于保持车辆的稳定性。

7. 注意侧滑:当车辆在转弯时出现侧滑的迹象时,不要慌张。

放松油门,轻轻
转动方向盘朝旋转方向,以恢复控制。

8. 遵守交通规则:遵守道路上的交通规则和标志,特别是遵守转弯时的右侧通行规则。

9. 调整速度:根据道路和天气条件,适当调整转弯时的车速。

在湿滑或弯道半径较小的情况下,需要更加谨慎慢速驾驶。

总之,遵守交通规则,保持稳定的动作和注意力集中是防止汽车转弯事故的关键方法。

汽车转弯角度公式

汽车转弯角度公式

汽车转弯角度公式嘿,咱今天来聊聊汽车转弯角度这个事儿!要说汽车转弯角度,这可不是个简单的数字问题,它关系到咱们开车时的安全和顺畅。

先来说说这个公式到底是啥。

简单来讲,汽车转弯角度的公式涉及到车辆的轴距、转弯半径以及车轮的转向角度等因素。

具体的公式是:转弯角度 = arctan(轴距 / 转弯半径)。

听起来是不是有点晕乎?别担心,咱慢慢解释。

比如说,一辆车的轴距是 2.5 米,转弯半径是 5 米,那通过这个公式就能算出它的转弯角度啦。

不过,这只是理论上的计算。

在实际开车的时候,情况可复杂多了。

我想起之前有一次在路上的经历,那真是让我对汽车转弯角度有了更深刻的认识。

那天我开车去一个比较窄的街道办事,两边停满了车,中间的通道就显得特别窄。

我开着车到一个路口准备转弯,心里想着可别蹭到旁边的车。

我小心翼翼地转动方向盘,眼睛紧紧盯着车头和两边的距离。

结果,因为对转弯角度估计不足,差点就碰到了路边的一辆自行车。

当时我那个紧张啊,心都提到嗓子眼了。

这也让我明白了,光知道公式还不行,得在实际操作中不断积累经验。

就像我们学习数学,光会背公式,不会做题可不行。

而且,汽车转弯角度还受到很多其他因素的影响。

比如车速,如果车速太快,转弯的时候就容易失控;还有路面的状况,湿滑的路面会让轮胎的抓地力下降,影响转弯效果。

再比如说不同类型的汽车,转弯角度也会有所不同。

小型车通常比较灵活,转弯角度相对较大;而大型的SUV 或者卡车,由于车身庞大,转弯就没那么容易,需要更大的空间和更小的转弯角度。

总之,汽车转弯角度这个事儿虽然看似简单,背后的学问可不少。

咱们开车的时候,一定要多留意,多练习,这样才能保证行车的安全和顺畅。

希望大家以后开车都能稳稳当当,顺顺利利地转弯,开开心心地到达目的地!。

圆周运动---转弯

圆周运动---转弯

圆周运动----转弯问题一、汽车在水平路面上转弯1、质量为M=1000kg的汽车,在半径为R=25m的水平圆形路面转弯,汽车所受的静摩擦力提供转弯的向心力,静摩擦力的最大值为重力的0.4倍.为了避免汽车发生离心运动酿成事故,试求汽车安全行驶的速度范围.(取g=10m/s2)二、汽车在倾斜路面上转弯2、随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图所示.(重力加速度g取10 m/s2)(1)若汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,汽车行驶的速度应为多少(2)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?(3)若取sinθ=1/20,r=60m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少三、火车转弯在火车转弯处,让外轨高于内轨,如下图所示,转弯时所需向心力由重力和弹力的合力提供.设车轨间距为L,两轨高度差为h,车转弯半径为R,质量为M的火车运行时应当有多大的速度?由于铁轨建成后h、L、R各量是确定的,故火车转弯时的车速应是一个定值,否则将对铁轨有不利影响,如:3、铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上行驶的速率.下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h.(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r=440m时,h 的设计值.(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的距离设计值L=1.435m,结合表中数据,求出我国火车的转弯速率v.(路轨倾角α很小时,可认为tanα=sinα)(2013、新课标2卷、21题)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。

2019新人教版物理必修第二册 6-4 生活中的圆周运动(车辆转弯问题) 习题集

2019新人教版物理必修第二册 6-4 生活中的圆周运动(车辆转弯问题) 习题集

6-4 生活中的圆周运动(车辆拐弯问题)习题集1、如图所示,质量相等的汽车甲和汽车乙,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,汽车甲在汽车乙的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙.以下说法正确的是()A.f甲小于f乙B.f甲等于f乙C.f甲大于f乙D.f甲和f乙的大小均与汽车速率无关2、在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动.设内、外路面高度差为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g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.gRhL B.gRhdC.gRLh D.gRdh3、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gR tan θ,重力加速度为g,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mgcos θD.这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ4、(公路弯道)如图所示,运动员以速度v 在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员及自行车的总质量为m ,做圆周运动的半径为R ,重力加速度为g ,将运动员和自行车看作一个整体,则该整体在运动中( )A .处于平衡状态B .做匀变速曲线运动C .受到的各个力的合力大小为m v 2RD .受重力、支持力、摩擦力、向心力作用5、(公路弯道)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v 0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )A .路面外侧高、内侧低B .车速只要低于v 0,车辆便会向内侧滑动C .车速虽然高于v 0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D .当路面结冰时,与未结冰时相比,v 0的值变小6、汽车在水平地面上转弯时,与地面间的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,若要不发生险情,则汽车转弯的轨道半径必须( )A .减为原来的12B .减为原来的14C .增为原来的2倍D .增为原来的4倍7、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损,火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶,则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α,转弯半径为R ,规定行驶速率为v ,重力加速度为g ,则( )A .v =gR tan αB .v =gR sin αC .v =gR sin αD .v =gR tan α8、(火车转弯问题)当火车以速率v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧向压力作用,此速率称为安全速率.下列说法正确的是( )A .弯道半径R =v 2gB .若火车以大于v 的速率通过该弯道时,则外轨将受到侧向压力作用C .若火车以小于v 的速率通过该弯道时,则外轨将受到侧向压力作用D .当火车质量改变时,安全速率也将改变9、(多选)(2020·浙江宁波九校期末)一质量为2.0×103 kg 的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的最大静摩擦力为1.6×104 N ,当汽车经过半径为100 m 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30 m/s 时所需的向心力为1.6×104 NC .汽车转弯的速度为30 m/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8.0 m/s 210、(铁路弯道)(2019·青阳一中高一月考)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还与火车在弯道上的行驶速率v 有关.下列说法正确的是( )A .v 一定时,r 越小则要求h 越大B .v 一定时,r 越大则要求h 越大C .r 一定时,v 越小则要求h 越大D .r 一定时,v 越大则要求h 越小11、冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是(重力加速度为g )( )A .k gR B.kgR C.2kgR D.gRk12、(2020·安徽宣城期末)在室内自行车比赛中,运动员以速度v 在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m ,做圆周运动的半径为R ,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .运动员做圆周运动的角速度为vRB .如果运动员减速,运动员将做离心运动C .运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m v 2RD .将运动员和自行车看作一个整体,则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用13、(多选)(2019·合肥市联考)如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景,转弯轨迹可看成一段半径为R 的圆弧,运动员始终与自行车在同一平面内.转弯时,只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车才不会倾倒.设自行车和人的总质量为M ,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .车受到地面的支持力方向与车所在平面平行B .转弯时车不发生侧滑的最大速度为μgRC .转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMgD .转弯速度越大,车所在平面与地面的夹角越小14、(2020·河北石家庄期末)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gR tan θ,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mgcos θD .这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ15、(多选)铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道连线与水平面夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R ,若质量为m 的火车以速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,重力加速度为g ,下面分析正确的是( )A .轨道半径R =v 2gB .v =gR tan θC.若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内D.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外16、(多选)火车以一定的速率在半径一定的轨道上转弯时,内、外轨道恰好对火车没有侧向作用力,不考虑摩擦和其他阻力,如果火车以原来速率的两倍转弯,则()A.外侧轨道受到挤压B.内侧轨道受到挤压C.为了保证轨道没有侧向作用力,内、外轨道的高度差应变为原来的两倍D.轨道的作用力和重力的合力变为原来的4倍17、(多选)全国铁路大面积提速,给人们的生活带来便利.火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,以下措施可行的是() A.适当减小内外轨的高度差B.适当增加内外轨的高度差C.适当减小弯道半径D.适当增大弯道半径18、(2020·北京石景山区期末)如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图,轨道的外轨高于内轨,在此转弯处规定火车的行驶速度为v,则()A.若火车通过此弯道时速度大于v,则火车的轮缘会挤压外轨B.若火车通过此弯道时速度小于v,则火车的轮缘会挤压外轨C.若火车通过此弯道时行驶速度等于v,则火车的轮缘会挤压外轨D.若火车通过此弯道时行驶速度等于v,则火车对轨道的压力小于火车的重力19、摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,如图所示.当列车转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜;行驶在直轨上时,车厢又恢复原状,就像玩具“不倒翁”一样.假设有一摆式列车在水平面内行驶,以360 km/h的速度转弯,转弯半径为1 km,则质量为50 kg的乘客,在转弯过程中所受到的火车对他的作用力大小为(g取10 m/s2)()A .500 NB .1 000 NC .500 2 ND .020、在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的35.(g 取10 m/s 2)(1)如果汽车在这种高速公路的弯道上转弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少? (2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?21、如图所示为汽车在水平路面做半径为R 的大转弯的后视图,悬吊在车顶的灯左偏了θ角,则:(重力加速度为g )(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,则车轮与路面间的动摩擦因数μ是多少?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)22、(2020·山东菏泽高一检测)有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m.(g取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值.23、(2020·河南南阳期末)在公路转弯处,常采用外高内低的斜面式弯道,这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速,从而提高通行能力且节约燃料.若某处有这样的弯道,其半径为r=100 m,路面倾角为θ,且tan θ=0.4,g取10 m/s2.(1)求汽车的最佳通过速度,即不出现侧向摩擦力时的速度;(2)若弯道处侧向动摩擦因数μ=0.5,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求汽车的最大速度.24、(2020·河南驻马店期末)中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术.中国高速列车保有量世界最多、种类最全.高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动.为了让列车顺利转弯,同时避免车轮和铁轨受损,在修建铁路时会让外轨高于内轨,选择合适的内外轨高度差,以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供,如图所示,已知某段弯道内外轨道的倾角为θ,弯道的半径为R,重力加速度为g.(1)若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时,求该列车对轨道的压力大小.(2)若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度,将会出现什么现象或造成什么后果(请写出三条)?25、质量为m的火车以恒定的速率在轨道上沿一段半径为R的圆形轨道转弯,如图所示,已知轨道有一定的倾角.当火车以速率v0在此弯道上转弯时,车轮对轨道的侧压力恰好为0.如果火车以实际速率v(v>v0)在此弯道上转弯时,车轮将施于铁轨一个与枕木平行的侧压力F,试求侧压力F的大小.6-4 生活中的圆周运动(车辆拐弯问题) 习题集1、如图所示,质量相等的汽车甲和汽车乙,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,汽车甲在汽车乙的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f 甲和f 乙.以下说法正确的是( )A .f 甲小于f 乙B .f 甲等于f 乙C .f 甲大于f 乙D .f 甲和f 乙的大小均与汽车速率无关 [答案] A[解析] 汽车在水平面内做匀速圆周运动,摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力,即f =F 向=m v 2r ,由于m 甲=m 乙,v 甲=v 乙,r 甲>r 乙,则f 甲<f 乙,A 正确.2、在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是半径为R 的圆周运动.设内、外路面高度差为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g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )A.gRhL B.gRhd C.gRLhD.gRdh[答案] B[解析] 设路面的倾角为θ,根据牛顿第二定律得mg tan θ=m v 2R ,又由数学知识可知tan θ=hd ,联立解得v =gRhd,选项B 正确.3、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gR tan θ,重力加速度为g ,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mgcos θD .这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ[答案] C[解析] 由牛顿第二定律F 合=m v 2R ,解得F 合=mg tan θ,此时重力和支持力的合力提供向心力,内、外轨道对火车均无侧压力,如图所示,F N cos θ=mg ,则F N =mgcos θ,故C 正确,A 、B 、D 错误.4、(公路弯道)如图所示,运动员以速度v 在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员及自行车的总质量为m ,做圆周运动的半径为R ,重力加速度为g ,将运动员和自行车看作一个整体,则该整体在运动中( )A .处于平衡状态B .做匀变速曲线运动C .受到的各个力的合力大小为m v 2RD .受重力、支持力、摩擦力、向心力作用 [答案] C[解析] 合力提供向心力,合力方向始终指向圆心,整体做变加速曲线运动,故A 、B 错误;合力F =mv 2R ,故C 正确;运动员和自行车组成的整体受重力、支持力,可能受到摩擦力作用,合力提供向心力,故D 错误.5、(公路弯道)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v 0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )A .路面外侧高、内侧低B .车速只要低于v 0,车辆便会向内侧滑动C .车速虽然高于v 0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D .当路面结冰时,与未结冰时相比,v 0的值变小 [答案] AC[解析] 当汽车行驶的速率为v 0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即不受沿公路内外两侧的静摩擦力,此时仅由其重力和路面对其支持力的合力提供向心力,所以路面外侧高、内侧低,选项A 正确;当车速低于v 0时,需要的向心力小于重力和支持力的合力,汽车有向内侧运动的趋势,受到的静摩擦力向外侧,并不一定会向内侧滑动,选项B 错误;当车速高于v 0时,需要的向心力大于重力和支持力的合力,汽车有向外侧运动的趋势,静摩擦力向内侧,速度越大,静摩擦力越大,只有静摩擦力达到最大以后,车辆才会向外侧滑动,选项C 正确;由mg tan θ=m v 02r 可知,v 0的值只与路面与水平面的夹角和弯道的半径有关,与路面的粗糙程度无关,选项D 错误.6、汽车在水平地面上转弯时,与地面间的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,若要不发生险情,则汽车转弯的轨道半径必须( )A .减为原来的12B .减为原来的14C .增为原来的2倍D .增为原来的4倍[答案] D[解析] 汽车在水平地面上转弯,向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为m ,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r ,则μmg =m v 2r ,故r ∝v 2,故速率增大到原来的2倍时,转弯半径增大到原来的4倍,D 正确.7、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损,火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶,则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α,转弯半径为R ,规定行驶速率为v ,重力加速度为g ,则( )A .v =gR tan αB .v =gR sin αC .v =gR sin αD .v =gR tan α[答案]D. [解析]火车受力如图所示,在转弯处火车按规定速度行驶时,火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供,有:F 合=mg tan α,根据牛顿第二定律有:mg tan α=m v 2R ,解得火车规定行驶速度为:v =gR tan α,故D 正确.8、(火车转弯问题)当火车以速率v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧向压力作用,此速率称为安全速率.下列说法正确的是( )A .弯道半径R =v 2gB .若火车以大于v 的速率通过该弯道时,则外轨将受到侧向压力作用C .若火车以小于v 的速率通过该弯道时,则外轨将受到侧向压力作用D .当火车质量改变时,安全速率也将改变 [答案] B [解析]当火车以规定速度通过弯道时,火车的重力和支持力的合力提供向心力,如图所示:即F n =mg tan θ,而F n =m v 2R ,故gR tan θ=v 2,即R =v 2g tan θ,则A 错;若火车以大于v 的速率过弯时,重力和支持力的合力不足以提供所需向心力,则外轨对车轮的侧向压力来补充不足,故B 对,C 错;由mg tan θ=m v 2R 可知质量与速率无关,故D 错.9、(多选)(2020·浙江宁波九校期末)一质量为2.0×103 kg 的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的最大静摩擦力为1.6×104 N ,当汽车经过半径为100 m 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30 m/s 时所需的向心力为1.6×104 NC .汽车转弯的速度为30 m/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8.0 m/s 2 [答案]CD.[解析]汽车在水平面转弯时,做圆周运动,重力与支持力平衡,侧向静摩擦力提供向心力,不能说受到向心力,故A 错误;如果车速达到30 m/s ,需要的向心力F =m v 2r =2.0×103×302100 N =1.8×104 N ,故B 错误;最大静摩擦力f =1.6×104 N ,则F >f ,所以汽车会发生侧滑,故C 正确;最大加速度为:a =f m =1.6×1042×103m/s 2=8.0 m/s 2,故D 正确.10、(铁路弯道)(2019·青阳一中高一月考)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还与火车在弯道上的行驶速率v 有关.下列说法正确的是( )A .v 一定时,r 越小则要求h 越大B .v 一定时,r 越大则要求h 越大C .r 一定时,v 越小则要求h 越大D .r 一定时,v 越大则要求h 越小 [答案] A[解析] 设内外轨的水平距离为d ,根据火车转弯时,重力与支持力的合力提供向心力得: mg tan θ=mg h d =mv 2r,r 一定时,v =ghr d ,v 越小则要求h 越小,v 越大则要求h 越大;v 一定时,r =dv 2gh,r 越大则要求h 越小,r 越小则要求h 越大,故A 正确,B 、C 、D 错误.11、冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是(重力加速度为g )( )A .k gR B.kgR C.2kgR D.gR k[答案] B[解析] 由题意可知,最大静摩擦力为运动员重力的k 倍,所以最大静摩擦力等于kmg .设运动员的最大速度为v ,则:kmg =m v 2R,解得:v =kgR ,故B 正确.12、(2020·安徽宣城期末)在室内自行车比赛中,运动员以速度v 在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m ,做圆周运动的半径为R ,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .运动员做圆周运动的角速度为vRB .如果运动员减速,运动员将做离心运动C .运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m v 2RD .将运动员和自行车看作一个整体,则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 [答案]C.[解析]运动员做圆周运动的角速度为ω=vR ,A 错误;如果运动员减速,运动员将做近心运动,B 错误;运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m v 2R ,C 正确;将运动员和自行车看作一个整体,则整体受重力、支持力、摩擦力的作用,三个力的合力充当向心力,D 错误.13、(多选)(2019·合肥市联考)如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景,转弯轨迹可看成一段半径为R 的圆弧,运动员始终与自行车在同一平面内.转弯时,只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车才不会倾倒.设自行车和人的总质量为M ,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .车受到地面的支持力方向与车所在平面平行B .转弯时车不发生侧滑的最大速度为μgRC .转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMgD .转弯速度越大,车所在平面与地面的夹角越小 [答案] BD[解析] 车受到地面的支持力方向与地面垂直,选项A 错误;由μMg =M v 2R ,解得转弯时车不发生侧滑的最大速度为v =μgR ,选项B 正确;转弯时车与地面间的静摩擦力一定小于或等于最大静摩擦力μMg ,选项C 错误;地面对车的作用力,即地面对车的摩擦力和支持力的合力,过车的重心时,车才不会倾倒.设车与地面的夹角为θ,tan θ=F N f =F N RMv2,速度v 越大,θ越小,D 正确.14、(2020·河北石家庄期末)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gR tan θ,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mgcos θD .这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ[答案]C.[解析]火车在水平面内做圆周运动,当重力与铁轨的支持力恰好提供火车转弯所需的向心力时,由力的合成可得mg tan θ=mv 2R ,有v =gR tan θ,可见此时轮缘与内外轨之间无挤压,A 、B 错误.由图可知此时铁轨对火车的支持力F N =mgcos θ,C 正确,D 错误.15、(多选)铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道连线与水平面夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R ,若质量为m 的火车以速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,重力加速度为g ,下面分析正确的是( )A .轨道半径R =v 2gB .v =gR tan θC .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内D .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外 [答案] BD[解析] 火车转弯时受力如图所示,火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供,则mg tan θ=m v 2R ,故转弯半径R =v 2g tan θ;转弯时的速度v =gR tan θ,A 错误,B 正确;若火车速度小于v 时,需要的向心力减小,此时内轨对车轮产生一个平行轨道平面向外的作用力,即车轮挤压内轨;若火车速度大于v 时,需要的向心力变大,外轨对车轮产生一个平行轨道平面向里的作用力,即车轮挤压外轨,由牛顿第三定律知C 错误,D 正确.16、(多选)火车以一定的速率在半径一定的轨道上转弯时,内、外轨道恰好对火车没有侧向作用力,不考虑摩擦和其他阻力,如果火车以原来速率的两倍转弯,则( )A .外侧轨道受到挤压B .内侧轨道受到挤压C .为了保证轨道没有侧向作用力,内、外轨道的高度差应变为原来的两倍D .轨道的作用力和重力的合力变为原来的4倍 [答案] AD[解析] 火车以一定的速率转弯时,内、外轨与车轮之间没有侧压力,此时火车拐弯的向心力由重力和铁轨的支持力的合力提供,火车速度加倍后,速度大于规定速度,重力和支持力的合力不能够提供圆周运动所需的向心力,所以此时外轨对火车有侧压力以补充拐弯所需的向心力,故A 正确,B 错误;火车以某一速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,受力分析如图所示,由图可以得出F 合=mg tan θ,故mg tan θ=m v 2R ,此时tan θ≈sin θ=h L ,联立解得轨道高度差为h =Lv 2gR ,当速度变为2v 后,若内、外轨道均不受侧压力作用,所需的向心力为F =m2v2R ,联立解得F =4mg tan θ,根据牛顿第二定律得mg tan θ′=m2v 2R,此时tan θ′≈sin θ′=h ′L ,联立可得h ′=4Lv 2gR,即h ′=4h ,故C 错误,D 正确.17、(多选)全国铁路大面积提速,给人们的生活带来便利.火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,以下措施可行的是( )A .适当减小内外轨的高度差B .适当增加内外轨的高度差C .适当减小弯道半径D .适当增大弯道半径 [答案] BD[解析] 设铁路弯道处轨道平面的倾角为α时,轮缘与内外轨间均无挤压作用,根据牛顿第二定律有。

转弯注意三件事:

转弯注意三件事:

■转弯注意三件事:减速、鸣号、靠右行。

这是每个驾驶员所熟悉的行车规则。

但是,要真正做好,则需要有一定的驾驶经验,较熟练的操作和较高的安全意识。

减速:转弯路段视线不良,特别在窄路和傍崖险路时,速度一定放慢。

车速应放慢至要停下的程度。

鸣号;有些弯道由于看不见前面情况。

鸣号后,可通知对面行车、行人走好自己的路线,注意避让,以保证转弯路段尽量不会车;对方鸣号转弯,使自己亦知有车辆要过来,走好自己的路线,降低车速,必要时停车让路,避免事故发生。

靠右行:要求驾驶员无论转大弯转小弯都不占线。

转大弯时,驾驶员应照顾到转小弯的车辆转弯时内外轮迹相差较大,所占路面较宽的情况,因此自己应尽量靠边行驶,以使转小弯车辆能顺利通过。

■转弯路线:外侧→内侧→外侧 在转弯时既想要快速通过弯道又不希望产生太大的离心力的话,就必须充分利用道路的宽度,尽量以趋于直线的大弧度来转弯,所以,在转弯开始前要靠着弯道的外侧进入弯道,到中间的时候要靠着弯道的内侧行驶,也就是说在弯道弧顶的地方应该紧靠着弯道的内侧行驶,在过了弯道弧顶之后,再切回弯道的外侧,靠着弯道的外侧驶出弯道,即过弯时要选择“外—内—外”的转弯路线。

■上下坡同档] 初驶山路的驾驶员往往在下坡时选用空档,然后用制动控制车速。

根据能量守恒的原理,长时间制动会使制动片发热,令制动效果减低,甚至失效。

因此,在山区驾车应利用发动机的牵引控制车速。

■冲坡3000转山路行驶时,上、下坡都须注意发动机转速,宁减车速,不减转速.尤其上坡,转速应控制在3000转左右,以保证发动机的扭矩和功率的最大发挥。

高速高档冲坡,上不去再换低档的做法既耗油,又加重车辆的机械负担和磨损。

■疲劳不开车开车感到疲劳了或困劲上来了,千万别硬挺着。

应该在比较安全的地方,趴在方向盘上或靠在座椅上打个盹,稍事休息后再开。

不然困劲一来,脑子发木,感觉迟钝,操作不灵敏,非出事不可。

■开车别心烦心情不好,很容易出岔子。

物理汽车拐弯题型及解析

物理汽车拐弯题型及解析

物理汽车拐弯题型及解析在物理学中,汽车拐弯问题涉及到力学和动力学的知识。

要解决这些问题,需要考虑许多因素,如物体的质量、速度、半径、摩擦力等。

以下是一些常见的汽车拐弯题型和解析。

1. 离心力问题:当汽车通过一个弯道时,车辆将受到向外的离心力。

离心力的大小取决于车辆的质量、速度和弯道的半径。

解析:离心力可以用以下公式计算:F = mv²/r。

其中,F代表离心力,m代表汽车的质量,v代表汽车的速度,r代表弯道的半径。

解析时,可以先计算出离心加速度a = v²/r,然后将其乘以汽车的质量m,即可得到离心力F。

2. 摩擦力问题:在拐弯时,摩擦力起到了很重要的作用。

它不仅提供了向心力,还提供了所需的向心加速度。

摩擦力的大小取决于物体之间的摩擦系数和垂直于表面的力。

解析:摩擦力可以用以下公式计算:Ff = μN。

其中,Ff代表摩擦力,μ代表摩擦系数,N代表垂直于表面的力。

解析时,可以先计算出垂直于表面的力N,然后将其乘以摩擦系数μ,即可得到摩擦力Ff。

3. 最大转弯速度问题:汽车在拐弯时有一个最大转弯速度,超过这个速度将导致车辆失去控制。

最大转弯速度取决于车辆的质量、摩擦系数和弯道的半径。

它可以通过计算离心力与摩擦力的平衡来确定。

解析:根据离心力和摩擦力的平衡关系,可以得到以下公式:mv²/r = μmg。

其中,m代表汽车的质量,v代表汽车的速度,r代表弯道的半径,μ代表摩擦系数,g代表重力加速度。

解析时,可以将该公式重整为v = √(μrg)。

通过计算得到v,即可得到汽车的最大转弯速度。

4. 倾斜角问题:当汽车拐弯时,车辆倾斜的角度也是一个重要的物理参数,它决定了车辆的平衡和稳定性。

倾斜角度取决于离心力和摩擦力的平衡。

解析:倾斜角可以用以下公式计算:θ = arctan(af/g)。

其中,θ代表倾斜角度,af代表离心加速度,g代表重力加速度。

解析时,可以先计算出离心加速度af = v²/r,然后将其除以重力加速度g,再求反正切,即可得到倾斜角度θ。

汽车转弯数学问题

汽车转弯数学问题

汽车转弯数学问题
汽车转弯数学问题,是指在解决汽车转弯过程中所涉及的数学计算问题。

常见的汽车转弯数学问题包括:
1. 转弯半径计算:汽车在转弯过程中会绕一个半径进行转弯,计算转弯半径可以帮助我们选择合适的转弯半径,避免出现车辆失控的情况。

2. 转弯速度计算:转弯速度是指汽车在转弯过程中允许的最高速度,根据转弯半径和地面摩擦系数等因素,可以通过数学计算得出合适的转弯速度。

3. 转弯半径与车速关系计算:通过已知的车速和转弯半径,可以计算出车辆在转弯过程中所需要的惯性力和地面摩擦力,从而判断车辆是否能够安全完成转弯。

4. 转弯半径与转向角度关系计算:通过已知的转弯半径和车辆的转向角度,可以计算出车辆在转弯过程中的轨迹和所需的横向加速度,从而判断车辆是否能够稳定地转弯。

5. 转弯过程中的力学问题:转弯过程中涉及到车辆受力的分析,比如离心力、摩擦力等,可以通过数学计算来解决这些力学问题,从而确保车辆能够安全地转弯。

这些数学问题在汽车工程和驾驶学习中都有一定的应用,对于汽车安全和驾驶技巧的提升都有重要意义。

高中汽车转弯试题及答案

高中汽车转弯试题及答案

高中汽车转弯试题及答案1. 当汽车在转弯时,以下哪项操作是正确的?A. 猛踩刹车B. 猛踩油门C. 适当减速D. 保持车速不变答案:C2. 汽车在湿滑路面上转弯时,应如何操作以防止车辆打滑?A. 快速转动方向盘B. 踩刹车减速C. 保持车速并轻柔操作方向盘D. 猛踩油门答案:C3. 汽车转弯时,以下哪项是正确的驾驶技巧?A. 进入弯道前加速B. 进入弯道后减速C. 保持直线行驶直到弯道结束D. 进入弯道前减速,进入弯道后加速答案:D4. 汽车在转弯过程中,以下哪项说法是错误的?A. 应保持车辆稳定B. 应避免突然变道C. 应尽量靠近弯道内侧行驶D. 应保持车辆在弯道外侧行驶答案:D5. 在山区道路行驶时,汽车转弯应注意什么?A. 增加车速以减少转弯时间B. 减速并注意观察路况C. 保持高速行驶以增加稳定性D. 忽略路标指示,自行判断转弯时机答案:B6. 汽车在转弯时,以下哪项是正确的车辆控制方式?A. 先减速后转弯B. 先转弯后减速C. 同时减速和转弯D. 先加速后转弯答案:A7. 汽车在转弯时,以下哪项操作是不安全的?A. 观察后视镜确认后方无来车B. 观察前方道路情况C. 猛打方向盘D. 保持车辆在车道内行驶答案:C8. 汽车在转弯时,以下哪项是正确的车辆控制技巧?A. 保持车辆在车道中间行驶B. 尽量靠近弯道外侧行驶C. 尽量靠近弯道内侧行驶D. 保持车辆在车道外侧行驶答案:C9. 汽车在转弯时,以下哪项是正确的视线控制?A. 只看前方道路B. 只看后视镜C. 同时观察前方道路和后视镜D. 只看车辆两侧答案:C10. 汽车在转弯时,以下哪项是正确的车辆控制?A. 保持车辆直线行驶B. 保持车辆在车道内行驶C. 随意变道D. 随意超车答案:B。

汽车转弯车身不稳原因

汽车转弯车身不稳原因

汽车转弯车身不稳原因在驾驶汽车的过程中,转弯是一项非常基础又必不可少的操作。

然而,有时候我们会发现,汽车在转弯的时候,车身会出现不稳定的情况,甚至有可能导致车辆失控。

那么,造成汽车转弯车身不稳的原因是什么呢?汽车转弯车身不稳的一个可能原因是悬挂系统出现故障。

悬挂系统是汽车中非常重要的一部分,它主要的作用是支撑汽车车身,保证车轮和地面的接触,同时减少因路面不平而引起的冲击和震动。

如果悬挂系统出现问题,例如弹簧松动或者减震器磨损过度等,就会导致车身在转弯时不稳定,甚至出现明显的晃动和颠簸。

因此,及时对悬挂系统进行检查和维修就显得尤为重要了。

除了悬挂系统的问题,轮胎也是造成汽车转弯车身不稳的一个重要因素。

轮胎是汽车与地面直接接触的部分,它的质量和状态直接影响着汽车的行驶稳定性。

如果轮胎气压不足、磨损严重或者规格不匹配,就会影响汽车的转弯性能,导致车身不稳定。

此外,轮胎的胎面也要保持干净和整洁,否则很容易发生打滑和侧滑等情况,影响驾驶安全。

除此之外,汽车的重心位置也是影响转弯车身稳定性的一个重要因素。

重心位置高的汽车在转弯时容易产生侧翻的风险,而重心位置低的汽车则相对稳定一些。

因此,选择适合自己驾驶习惯和需求的车型,也是减少汽车转弯车身不稳的一个有效方法。

驾驶员的驾驶技术和习惯也是影响汽车转弯车身稳定性的一个重要因素。

一些驾驶员在转弯时容易过于急躁,过度刹车或者加速,导致车身不稳定。

因此,合理使用油门、刹车和方向盘,保持稳定的转弯速度和角度,是避免汽车转弯车身不稳的关键。

综合来看,造成汽车转弯车身不稳的原因是多种多样的,大多数都与汽车的结构、配件和驾驶员的操作有关。

因此,在日常驾驶中,我们应该加强对汽车的检查和维护,保证车辆处于良好的状态,同时也要注意自己的驾驶习惯和技术,确保行车安全。

与汽车有关的脑筋急转弯

与汽车有关的脑筋急转弯

与汽车有关的脑筋急转弯1.哪座桥不能开车也不能走人?2.什么车子寸步难行?3.我不是大力士,也没有在车里,为什么却能一只手让车子停下来?4.有一个国家男人都是开车的,女人都是长不大的。

请问这是那个国家?5.汽车在天空中飞,猜一种饮品。

6.如果有一辆车,开车的是姜文,旁边坐着葛优,后面坐着周润发,问这车是谁的?7.老板的脾气非常不好,可是他明明知道有一个轮胎没气了,司机还把车开的飞快,却没有埋怨司机是为什么?8.什么样的火车可以不在铁轨上跑?9.开什么车不用油?10.比火车还长的车是什么车?答案1.郑板桥2.风车,它要是动就是倒了。

3.出租车见到生意肯定停车的啦。

4.俄罗斯,男的都是XXX斯基司机,女的都是XX娃5.咖啡CAR飞6.是“如果”的,不是让子弹飞剧组的。

7.备胎吗,已经换完了抓紧赶路了。

8.救火车了,学名是消防车。

9.开夜车,夜晚复习功课,写东西等等啦。

10.火车由许多节车厢组合而成,而堵车的时候,多种多样的汽车聚会在一起,形成一条长龙,绝对比火车还要长。

1. 特价打一人名——答案:廉颇2. 寒梅著花未打一红楼梦人名——答案:探春3. 四方空前团结打清朝人一——答案:吕宫4. 事事齐全说汉高打一《三国》人名——答案:刘备5. 二八佳人打一红楼梦人名——答案:多姑娘6. 陇西布衣打一古代帝王——答案:李世民7. 飞将军解甲而归打一现代作家——答案:李广田8. 上下分离,驾驭不了。

打一作家——答案:马加9. 天京按四方封王打一歌星——答案:吴琼10. 是进亦忧,退亦忧。

打一列国人——答案:荀喜11. 诗成七步何聪慧打一央视主持人——答案:曹颖12. 婚礼订于十三日打一唐朝人名——答案:元结13. 饯行酒打春秋战国人名二——答案:干将,要离14. 易之为书也打一唐人——答案:张籍15. 狐朋狗友打一古代人名——答案:贾谊16. 中国人,你真是好样的. 打一历史人物——答案:黄汝良17. 几人强健几人无打一元朝人名——答案:康里脱脱18. 何以解忧打一三国人名——答案:单子春19. 塞北山中遇黑夜,一再小心。

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汽车在水平路面转弯静摩擦力只提供向心力吗?
湖北丹江口市一中汪新亮
一、题目及解析
汽车沿半径为 R的圆跑道匀速行驶,设跑道的路面是水平的,路面作用于车的最大静摩擦
力是车重的 0。

10倍,要使汽车不至于冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?
解析:汽车在圆跑道匀速行驶时,轮胎所受的静摩擦力F(方向指向圆心)提供向心力。

车速越大,所需向心力也越大,则静摩擦力 F 也越大,向心力不可能超过路面与车间的最大
静摩擦力F m,设车速的最大值为,则
得:
汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶时的速率不能超过这时最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动所需的向心力,心运动了。

,不然会冲出圆跑道,因为汽车就脱离原来的圆跑道做离
二、问题的提出
在书本上和资料上有很多类似题,解题依据都是最大静摩擦力提供向心力。

最大静摩擦力只提供向心力吗?
三、问题的分析
1.汽车在平直路面运动受力情况分析
一般情况下汽车的后轮是驱动轮或称主动轮,前轮是导向轮或称被动轮。

后轮在发动机驱动力矩作用下发生转动,在轮缘与路面接触处,轮将对地面施加一个作用力,方向与运动方向相反,同时路面对轮产生一个向前的反作用力,在反作用力的作用下使得汽车向前运动,而前轮在轮轴推动下将作平动,同样道理路面对前轮产生一个反作用力,方向向后,在反作用力力矩的作用下,前轮发生转动。

两对作用力与反作用力都是静摩擦力,施加在后轮的驱动力矩随着汽车发动机输出功率的改变而相应地改变。

后轮的静摩擦力是由路面作用产生
的,在给定的硬路面和汽车的情况下,路面所提供的最大静摩擦力是一定的,因此汽车的输出功率的大小将受到限制,即存在着临界状态。

沿路面自由滚动的车轮,具有不断变化的瞬时转动中心,车轮和路面的各个接触点在它们接触的瞬间是没有相对运动的,轮胎与公路之间的纵向水平作用力就是物理学所说的静摩擦力。

静摩擦力最大值被定义为“最大静摩擦
力”,是一个与运动状态无关的常量,它等于路面对车轮的垂直支持力与静摩擦系数的乘积。

可能实现的牵引力最大值约为轮胎与公路间的最大静摩擦力。

轮胎与公路间的纵向水平作用力超过了维持静摩擦力极限值──最大静摩擦力,轮胎与公路接触点发生了相对滑动,汽车动轮在强大力矩的作用下快速转动,轮胎与公路间的纵向
水平作用力则变成了滑动摩擦力,其值比最大静摩擦力小很多,汽车运行速度很低,在公路术语中把这种状态称为“空转”。

“空转”是一种应极力避免的不正常状态,在这种状态下,牵引力反而大幅度降低,公路和车轮都将遭到剧烈磨耗。

如果在汽车起动时发生汽车动轮
“空转”,汽车未能起动而司机又没有及时采取措施减小动轮所受力矩的情况下,可能发生轮胎被磨掉的严重事故。

2.汽车在平路上拐弯受力情况分析
第一种情况:汽车不受驱动力,汽车沿切向方向做减速运动,所受阻力主要是汽车内部摩擦力和路面与车轮间的滚动摩擦力,如果路面绝对光滑,轮子与路面之间不可能发生滚动,轮子将在路面滑动,也就是说,滚动的前提是轮子与路面有静摩擦力,且静摩擦力的方向与速度方向相反;法向方向汽车需要向心力,向心力由静摩擦力提供,同时静摩擦力还要提供
切向方向的静摩擦力,向心力仅是静摩擦力的一个分力。

第三种情况:汽车制动。

设车辆在刹车以前正以速度 vc 前进,且轮子只滚不滑,即满足关系vc=r ω。

当刹车压上时,将使ω减小,引起 r ω< vc ,因而车轮沿着地面就有向前
滑的趋势,从而受到地面向后的静摩擦力,同时静摩擦力还要提供切向方向的静摩擦力。

第三种情况:汽车有驱动力,通过前面分析知道静摩擦力既要提供向心力又要提供动力,
向心力还是静摩擦力的一部分。

四、问题的结论
汽车在平路上拐弯只是静摩擦力的一部分提供向心力而不是全部提供向心力。

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