一质量为 2.0×10 3 kg 的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为 1.4×10 4 N ,当汽车经过半径为 80m 的弯道时,下列判断正确的是( )
A .汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和离心力
B .汽车转弯的速度为 20m/s 时所需的向心力为 1.4×10 4 N
C .汽车转弯的速度为 20m/s 时汽车会发生侧滑
D .汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0m/s 2
D
【详解】 A .汽车转弯时受重力、支持力和地面的摩擦力,故 A 错误;
B .当汽车转弯速度为 20m/s 时,所需的向心力为
故 B 错误;
C .由于转弯速度为 20m/s 时所需向心力
说明地面对轮胎的静摩擦力足以提供向心力,汽车不会侧滑,故 C 错误;
D .当最大静摩擦力提供向心力时,有
解得
故 D 正确。
故选 D 。
弯道的情况:
火车转弯情况:外轨略高于内轨,使得所受重力和支持力的合力提供向心力,以减少火车轮缘对外轨的压力。
①当火车行使速率v等于v规定时,F合=F向心,内、外轨道对轮缘都没有侧压力;
②当火车行使速率v大于v规定时,F合<F向心,外轨道对轮缘都有侧压力;
③当火车行使速率v小于v规定时,F合>F向心,内轨道对轮缘都有侧压力。
对弯道问题的处理方法:
①、确定物体运动平面,圆心,半径。
②、受力分析,确定向心力的大小。
③、由向心力得到其它的各个物理量。
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