6.為確保彎道行車安全,汽車進(jìn)入彎道前必須減速.如圖所示,AB為進(jìn)入彎道前的平直公路,BC為水平圓弧形彎道.已知彎道半徑R=24m,汽車到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度vA=16m/s,汽車質(zhì)量為1.5×103kg,與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2,若汽車進(jìn)入彎道后剛好不發(fā)生側(cè)滑.求:
(1)汽車在彎道上行駛時(shí)的向心力大。
(2)汽車在彎道上行駛時(shí)的線速度大。
(3)汽車在AB段汽車克服摩擦力做得功.

分析 (1)最大靜摩擦力充當(dāng)向心力;根據(jù)最大靜摩擦力的大小即可求出;
(2)通過(guò)摩擦力提供向心力求出在彎道的最大速度;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理可求得克服摩擦力所做的功.

解答 解:(1)最大靜摩擦力提供向心力為:F=μmg  
帶入數(shù)據(jù)可得:F=9×103N
(2)由F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
可得v=$\sqrt{μgR}$=$\sqrt{0.6×10×24}$=12 m/s   
(3)A到B過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:
W=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
得:W=-8.4×104 J
所以,汽車克服摩擦力的功為8.4×104 J   
答:(1)汽車在彎道上行駛時(shí)的向心力大小為9×103N
(2)汽車在彎道上行駛時(shí)的線速度大小為12m/s.
(3)汽車在AB段汽車克服摩擦力做得功8.4×104 J

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源以及動(dòng)能定理,要注意結(jié)合牛頓第二定律及向心力公式進(jìn)行求解,基礎(chǔ)題

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.甲圖中水黽停在水面而不沉,是浮力作用的結(jié)果
B.乙圖中將棉線圈中肥皂膜刺破后,擴(kuò)成一個(gè)圓孔,是表面張力作用的結(jié)果
C.丙圖中毛細(xì)管中液面高于管外液面的是毛細(xì)現(xiàn)象,低于管外液面的不是毛細(xì)現(xiàn)象
D.丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后,它的尖端會(huì)變鈍,是一種浸潤(rùn)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.邊長(zhǎng)為h的正方形金屬導(dǎo)線框,從圖所示的初始位置由靜止開始下落,通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,磁場(chǎng)區(qū)寬度等于H,H>h.從線框開始下落到完全穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的整個(gè)過(guò)程中( 。
A.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B.線框中總是有感應(yīng)電流存在
C.線框加速度的方向總是向下
D.線框在穿過(guò)磁場(chǎng)整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.牛頓在1687年提出萬(wàn)有引力定律后,首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是(  )
A.卡文迪許B.牛頓C.開普勒D.伽利略

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.“和諧”號(hào)動(dòng)車組列車高速運(yùn)行時(shí)可以讓乘客體驗(yàn)追風(fēng)的感覺.我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車速度提高會(huì)使外軌受損.為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)不使外軌受損這一難題,你認(rèn)為以下措施可行的是( 。
A.增大彎道半徑B.減小彎道半徑
C.增加內(nèi)外軌的高度差D.減小內(nèi)外軌的高度差

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng).在小球A的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A、B均向右運(yùn)動(dòng).小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇,PQ=1.5PO.假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的,求兩小球碰撞后的速度大小之比及質(zhì)量之比m1:m2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框甲在的傾角為θ的光滑斜面上由靜止開始沿斜面下滑,隨后進(jìn)入虛線下方方向垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,斜面以及下方的磁場(chǎng)往下方延伸到足夠遠(yuǎn).下列推理、判斷正確的是(  )
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)
C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于線框減少的動(dòng)能
D.若用直徑為甲的2倍的同種均勻?qū)Ь繞制成邊長(zhǎng)是甲的2倍的線框乙,讓乙線框在這個(gè)斜面上滑行,它的最大速度與甲線框一樣大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.兩物體M和m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連,如圖所示放置,OA,OB與水平面的夾角分別為30°和60°,M重20N,m靜止在水平面上.求:
(1)OA繩和OB繩的拉力;
(2)m受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN,PQ被固定在水平面上,導(dǎo)軌間距L=0.6m.兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R1=2Ω和理想電壓表,右端用導(dǎo)線連接電阻R2=1Ω,電阻r=2Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在AB處;導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻均不計(jì).在矩形區(qū)域CDEF內(nèi)有豎直向上的磁場(chǎng),CE=0.2m,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示.開始時(shí)電壓表有示數(shù),當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)?后,對(duì)金屬棒施加一水平向右的恒力F,使金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉?lái)的值.金屬棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電壓表的示數(shù)保持不變.求:
(1)t=0.15s時(shí)電壓表的示數(shù);
(2)金屬棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的速度大小.

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