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某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.
(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为多大(求出θ的某个三角函数值即可)?
(2)若θ=37°,汽车的质量为2000kg,当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的侧向摩擦力的大小和方向.(g=10m/s2,sin37°=0.6)

魔方格

◎ 答案

(1)汽车转弯时由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
v2
R

得tanθ=
v2
gR
=0.225
(2)若汽车所受侧向摩擦力沿斜面向里,对汽车进行受力分析,如图所示:

魔方格

由正交分解得
f+mgsinθ=macosθ
a=
v2
R
=9m/s2
解方程得f=2400N,说明侧向摩擦力沿斜面向里.
答:(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为tanθ=0.225(求出θ的某个三角函数值即可);
(2)此时地面对汽车的侧向摩擦力的大小为2400N,方向沿斜面向里.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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