1.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图1所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看成是半径为R的圆周运动。设内、外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于
( )
图1
A. B.
C. D.
解析:汽车的受力分析如图所示,则
m=mgcot θ=mg,
故v= ,B正确。
答案:B
2.质量为m的飞机,以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于( )
A.m B.m
C.m D.mg
解析:空气对飞机的作用力有两个作用效果。其一,竖直方向的作用力使飞机克服重力作用而升空;其二,水平方向的作用力提供给飞机一个向心力,使飞机可在水平面内做匀速圆周运动。
首先对飞机在水平面内的受力情况进行分析,其受力情况如图所示。飞机受到重力mg、空气对飞机的作用力为F,两力的合力为F向,方向沿水平方向指向圆心。由题意可知,重力mg与F向垂直,故F=,又F向=m代入上式,则F=m 。