11．自行車在半徑為R的水平彎道上順利通過(guò)，車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，車速和車身的傾斜程度都受摩擦因數(shù)的限制，自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大速度v和車身的傾斜角度θ各為多大？

分析 自行車在彎道以最大速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，由地面對(duì)自行車的最大靜摩擦力Ff提供向心力，列式求出自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大速度v，作出受力分析圖，由幾何關(guān)系，求出車身的傾斜角度θ．

解答 解：自行車在彎道以最大速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，由地面對(duì)自行車的最大靜摩擦力Ff提供向心力
則有$μmg=\frac{m{v}^{2}}{R}$
解得自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大速度v=$\sqrt{μgR}$
作出受力分析圖如圖所示
豎直方向有FN=mg
tanθ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}=\frac{μmg}{mg}=μ$
則車身的傾斜角度θ為arctanμ
答：自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大速度v為$\sqrt{μgR}$，車身的傾斜角度θ為arctanμ．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是明確自行車在彎道以最大速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，什么力提供向心力，從而求出轉(zhuǎn)彎的最大速度，再畫出受力分析圖求出車身傾斜角度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．在空氣中，不考慮空氣阻力的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
B．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力作用
C．質(zhì)量大的物體受到的重力大，落到地面時(shí)的速度也大
D．自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．圓形線圈套在條形磁鐵的正中間，磁鐵垂直于線圈平面，則下列哪些方法可使穿過(guò)線圈的磁通量增加．（　�。�
A．增大線圈面積B．減小線圈面積C．增加線圈匝數(shù)D．減少線圈匝數(shù)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，升降機(jī)中的斜面和豎直墻壁之間放一個(gè)質(zhì)量為10kg的光滑小球，斜面傾角θ=30°，當(dāng)升降機(jī)以a=5m/s2的加速度加速豎直上升時(shí)（g取10m/s2），求：
（1）小球?qū)π泵娴膲毫Γ?br />（2）小球?qū)ωQ直墻壁的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖所示，直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，且R1＞r，R為滑動(dòng)變阻器，G為靈敏電流計(jì)，電容器中一個(gè)帶電微粒恰處于平衡狀態(tài)，則（　�。�
A．當(dāng)R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，回路總電流變小
B．當(dāng)R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)中電流方向a→b
C．當(dāng)R的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，微粒將向下移動(dòng)
D．當(dāng)R的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電源輸出功率將減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．在光滑的水平面上，有兩個(gè)相互接觸的質(zhì)量分別為M和m的物體，如圖所示，用水平力F由左向右推M，物體間的相互作用力為（　�。�
A．FB．$\frac{m}{M}$FC．$\frac{M}{M+m}$FD．$\frac{m}{M+m}$F

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖 （a）為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板．在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車?yán)的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得．
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是BC．
A．用砝碼和小桶的總重力來(lái)表示F，會(huì)產(chǎn)生偶然誤差
B．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高
C．電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源
D．木板D的左端被墊高后，圖中細(xì)線應(yīng)保持水平
（2）圖（b）是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50 m/s2．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因?yàn)槠胶饽Σ亮^(guò)度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．某實(shí)驗(yàn)小組欲以如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”．圖1中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，小車的質(zhì)量為m1，小盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2．

（1）下列說(shuō)法正確的是A
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車
B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
C．本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足m1遠(yuǎn)小于m2的條件
D．在用圖象探究小車加速度與受力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-m1圖象
（2）實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的計(jì)算式為vF=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}}{2T}$，小車加速度的計(jì)算式a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{（3T）^{2}}$．
（3）某同學(xué)平衡好摩擦阻力后，在保持小車質(zhì)量不變，且認(rèn)為小盤（及砝碼）的重力等于繩的拉力的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖3所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則小車的質(zhì)量為2.0kg，小盤的質(zhì)量為0.060kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖，位于水平桌面上質(zhì)量為M的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m的物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則力F的大小為（　　）
A．4μmgB．μ（M+3m）gC．μ（M+m）gD．μ（M+2m）g

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