1.汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,若要不发生险情,则汽车转弯的轨道半径必须( D )
A.减为原来的 B.减为原来的
C.增为原来的2倍 D.增为原来的4倍
解析:汽车在水平地面上转弯,向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为m,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,汽车转弯的轨道半径为r,则μmg=m,故r∝v2,故速率增大到原来的2倍时,转弯的轨道半径增大到原来的4倍,D正确.
2.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则( C )
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
D.这时铁轨对火车的支持力大于
解析:由牛顿第二定律F合=m,解得F合=mgtanθ,此时火车受重力和铁路轨道的支持力作用,如图所示,FNcosθ=mg,则FN=,内、外轨道对火车均无侧压力,故C正确,A、B、D错误.
3.当汽车驶向一凸形桥时,为使在通过桥顶时,减小汽车对桥的压力,司机应 ( B )
A.以尽可能小的速度通过桥顶
B.增大速度通过桥顶
C.以任何速度匀速通过桥顶
D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小
解析:设质量为m的车以速度v经过半径为R的桥顶,则车受到的支持力FN=mg-m,故车的速度v越大,压力越小.而a=,即FN=mg-ma,向心加速度越大,压力越小,综上所述,选项B符合题意.