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汽車做圓周運動速度和裡程變化

汽車更新时间:2024-07-24 09:15:34

水平汽車過彎的向心力來源于地面提供的摩擦力

傾斜汽車過彎的向心力來源支持力與摩擦力的合力

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）1

水平面内過彎的分析方法

這類問題的特點是

(1)運動軌迹是圓且在水平面内；

(2)向心力的方向水平，豎直方向的合力為零.

解答此類問題的方法

(1)對研究對象受力分析，确定向心力的來源；

(2)确定圓周運動的圓心和半徑；

(3)應用相關力學規律列方程求解.

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）2

例題分析

【題目】冰面對滑冰運動員的最大摩擦力為其重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運動員，若僅依靠摩擦力來提供向心力而不沖出圓形滑道，其運動的速度應滿足( )

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）3

【分析】若僅靠摩擦力提供向心力而不沖出滑道,即

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）4

【題目】随着經濟的持續發展，人民生活水平的不斷提高，近年來我國私家車數量快速增長，高級和一級公路的建設也正加速進行，為了防止在公路彎道部分由于行車速度過大而發生側滑，常将彎道部分設計成外高内低的斜面.如果某品牌汽車的質量為m，汽車行駛時彎道部分的半徑為r，汽車輪胎與路面的動摩擦因數為μ，路面設計的傾角為θ，如圖所示.(重力加速度g取10 m/s2)

(1)為使汽車轉彎時不打滑，汽車行駛的最大速度是多少？

(2)若取sinθ= 1/20 ， r=60 m，汽車輪胎與雨雪路面的動摩擦因數為μ=0.3，則彎道部分汽車行駛的最大速度是多少？

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）5

【分析】】(1)汽車受力分析如圖所示

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）6

水平方向

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豎直方向

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又因為

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整理得出

汽車做圓周運動速度和裡程變化（水平面内的圓周運動-汽車過彎問題）10

（2）帶入數值可得出速度為

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核心要點突破：

(1)對汽車進行受力分析，确定汽車受到哪幾個力作用.

(2)根據平衡條件和圓周運動所需向心力，利用正交分解列方程求解.

我是方哥

一個不太出名但是又有點理想的物理老師

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