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1、选择题 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小.如图所示,分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO"转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。

参考答案:解:(1)物块静止时,分析受力如图所示
?
由平衡条件有f=mgsinθ
N=mgcosθ
再由图中几何关系有
,
故有
,
(2)分析此时物块受力如图所示

由牛顿第二定律有mgtanθ=mrω2
其中
可得
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 质量为2.0×103kg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1.4×104N。汽车经过半径为50m的弯路时,如果车速达到72km/h,这辆车会不会发生侧滑?
参考答案:发生侧滑?
汽车以72km/h的速度转弯时,若不侧滑,所需要的向心力F=1.6×104N,大于最大静摩擦力1.4×104N,所以侧滑
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 一段铁路转弯处,内外轨高度差为h=10 cm,弯道半径为r =625 m,轨距l=1 435 mm,求这段弯道的设计速度v0 是多大?并讨论当火车速度大于或小于v0时内外轨的侧压力 (g= 10m/s2).
参考答案:解;
当火车以设计速度v0运行时,其受力示意图如图1所示,其中G与FN的合力F=mgtanθ提供火车转弯的向心力,又
,所以
当θ很小时,
,代入上式有
= 20. 87 m/s.
讨论:当v>v0时,外轨对外轮边缘产生沿路面向内的弹力(侧压力),此时火车受力如图2所示,设火车的质量为 m,根据牛顿第二定律有
FNsinθ+F外cosθ=
? ①
FNcosθ= F外sinθ+ mg.? ②
联立①②两式解得
F外=
由此看出,火车的速度v越大,F外越大,铁轨容易损坏,若F外过大,会造成铁轨的侧向移动,损坏铁轨,造成火车出轨.
当v< v0时,内轨对内轮缘产生沿路面向外的侧压力以抵消多余的向心力,同理有
FNsinθ - F内cosθ =
? ③
FNcosθ+F内sinθ= mg.? ④
联立③④两式解得
F内= mgsinθ- 
可以看出,v越小,F内越大,内轨的磨损也较大,因此在有弯道限速标志的地方一定要遵守规定.


? 图1? 图2
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 一辆汽车以72km/h的速率通过一座拱桥的桥顶,汽车对桥面的压力等于车重的一半,这座拱桥的半径是___________m;若要使汽车过桥顶时对桥面无压力,则汽车过桥顶时的速度大小至少是___________m/s。
参考答案:80,
本题解析:
本题难度:一般