Question

16．運(yùn)動(dòng)員騎自行車(chē)在某水單賽道上轉(zhuǎn)彎時(shí)的情景如圖所示，下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)整體受兩個(gè)力．重力和地面的彈力
• B． 運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)整體受四個(gè)力，重力、地面彈力、摩擦力和向心力
• C． 在賽道的轉(zhuǎn)彎處騎行速度越大，運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)的傾斜程度越大
• D． 運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)整體的質(zhì)量越大．轉(zhuǎn)彎時(shí)的傾斜程度越大

Answer 1

分析 運(yùn)動(dòng)員騎自行車(chē)在水平路面上拐彎，重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力；以運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)為研究對(duì)象，結(jié)合受力分析即可求出．

解答 解：A、運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，受到三個(gè)力的作用．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；
C、設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)，摩擦力提供運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)的向心力，由于運(yùn)動(dòng)員與車(chē)相對(duì)于地面沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，所以支持力與摩擦力的合力的方向一定過(guò)運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)的重心，受力如圖：

由于支持力等于重力，所以：f=$\frac{N}{tanα}=\frac{mg}{tanα}$
向心加速度：a=$\frac{f}{m}=\frac{g}{tanα}$
又：$a=\frac{{v}^{2}}{R}$
所以：${v}^{2}=aR=\frac{gR}{tanα}$
所以在賽道的轉(zhuǎn)彎處騎行速度越大，則車(chē)與水平地面之間的夾角α越小，運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)的傾斜程度越大，與運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量無(wú)關(guān)．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道運(yùn)動(dòng)員騎自行車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，知道支持力和重力平衡，靠靜摩擦力提供向心力．