问题详情:
汽车试车场中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道,试车道呈锥面(漏斗状),如图所示. 测试的汽车质量m=1t,车道转弯半径R=150m,路面倾斜角θ=45°,路面与车胎的动摩擦因数μ为0.25,设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g取10m/s2)求
(1)若汽车恰好不受路面摩擦力,则其速度应为多大?
(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速.
【回答】
解:(1)汽车恰好不受路面摩擦力时,由重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
解得:v=
(2)当车道对车的摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时,车速最小,根据牛顿第二定律得:
Nsinθ﹣fcos
Ncosθ+fsinθ﹣mg=0
f=μN
解得: =
答:(1)若汽车恰好不受路面摩擦力,则其速度应为38.7m/s;
(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速为30m/s.
知识点:生活中的圆周运动
题型:计算题