Question

2道高一物理选择题

第一题在一段半径为R的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍，则汽车拐弯是的安全速度是A v≤根号内μgRB v≤根号内（gR/μ）C v≤根号内（2μgR）D v≤μ根号内gR第二题 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于根号内Rgtgθ，则A 内轨对内侧车轮轮缘有挤压；B 外轨对外侧车轮轮缘有挤压；C 这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθD 这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ

Answer 1

1.选A∵汽车在一段半径为R的圆弧形水平弯道上行驶∴汽车拐弯做圆周运动的向心力只能由弯道路面对汽车轮胎的摩擦力提供∵弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力fmax=μmg∴汽车拐弯做圆周运动的向心力F向心=mv^
2/R≤μmg……①∴由①式得汽车拐弯的安全速度v≤√μgR2.选BD∵火车转弯转弯做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供∵火车的质量为m，内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R∴当火车紧贴铁路轨道转弯做圆周运动的向心力F向心=mv^
2/R=mgtanθ即火车紧贴铁路轨道转弯做圆周运动的速度v=√Rgtanθ∵火车转弯时速度小于√Rgtanθ又∵火车重力的大小和方向不变，向心力变小，方向不变∴根据平行四边形定则，火车只能向外侧稍微倾斜，使得支持力方向向外侧移动∴外轨对外侧车轮轮缘有挤压又∵支持力方向向外侧移动∴支持力与竖直方向的夹角变小，夹角大小小于θ即支持力与竖直方向的夹角的余弦值变小∴这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ