【題目】如圖所示，設汽車的質(zhì)量，汽車輪胎與地面的動摩擦因數(shù)，重心為，，．若不計車輪的質(zhì)量及輪軸處的摩擦，試求：

（1）汽車靜止時，前后輪受到的支持力．

（2）汽車以加速度加速運動時，前后輪受到的支持力．

（3）估算后輪驅(qū)動能達到的最大加速度．

（4）估算前輪驅(qū)動能達到的最大加速度．

【答案】（1）（2） （3） （4）

【解析】

（1）由對稱性易知，當汽車靜止時，前后輪的受力為．

（2）汽車以加速度加速運動時，首先有．

以汽車為參照，以后輪與地的接觸點為轉(zhuǎn)軸，有，

解得，．

（3）因車輪的質(zhì)量不計，根據(jù)轉(zhuǎn)動定理，則對以車輪中心為轉(zhuǎn)軸而言，其力矩應為零，由此可確定汽車的前輪不應受摩擦力的作用，則以車為參考系的非慣性系中，小車的受力如圖所示．

取質(zhì)心為轉(zhuǎn)軸，有，，．

解得．

（4）同理，僅有前輪驅(qū)動時，后輪不受摩擦力，前輪所受摩擦力向前，則取質(zhì)心為轉(zhuǎn)軸時有

，，，

解得．

討論：既然前后輪驅(qū)動均無法使得汽車的加速度超過，那題中第2問中的是否合理呢？

實際上，由于輪胎與地面的動摩擦因數(shù)，則由摩擦力提供的最大加速度為，由此說明，題給數(shù)據(jù)不內(nèi)洽，即汽車的加速度不可能達到．除非強調(diào)汽車輪胎與地面間的靜摩擦因數(shù)足夠大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終燈A2與燈A3的亮度相同。下列說法正確的是（ ）

A. 圖甲中，A1的電阻比L1的直流電阻大

B. 圖甲中，閉合開關S1，電路穩(wěn)定后，A1中的電流大于L1中的電流

C. 圖乙中，變阻器R連入電路的電阻比L2的直流電阻大

D. 圖乙中，閉合開關S2瞬間，L2中的電流與變阻器R中的電流相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】庫侖利用如圖所示的裝置進行實驗研究，得出了庫侖定律。關于實驗裝置和實驗操作，下列說法正確的是（　　）

A. 小球A、B、C均為帶電小球

B. 庫侖用儀器測量了金屬球所帶電荷量的具體數(shù)值

C. A和C之間的靜電力大小是用彈簧測力計測量出來的

D. A和C之間的靜電力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來比較靜電力的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為的木塊與小球（可視為質(zhì)點）通過一根細繩相連，細繩繞過兩個輕質(zhì)無摩擦的小定滑輪、（可視為質(zhì)點），木塊的另一端被固連在地面上的輕質(zhì)彈簧秤豎直向下拉�。∏�套在固定在水平地面上的半圓形光滑圓環(huán)上，圓環(huán)半徑為．初始時小球位于圓環(huán)的最高點點靜止不動，其中，此時彈簧秤對木塊的拉力為，彈簧秤中彈簧的彈性勢能在數(shù)值上等于（為重力加速度）．現(xiàn)將小球從點移動到點，其中垂直于，此時彈簧秤對木塊的拉力為，然后將小球從點由靜止釋放，小球將順著光滑圓環(huán)從向運動．已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的二次方成正比．求：

（1）彈簧秤中彈簧的勁度系數(shù)；

（2）小球從點靜止釋放，運動到點時的速度；

（3）小球從點靜止釋放，由點運動到點的過程中，繩子拉力對小球所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國跳水隊是中國體育王牌中的王牌，是中國體育奧運冠軍團隊，涌現(xiàn)了高敏、吳敏霞、熊倪、郭晶晶等領軍人物。如圖所示為運動員高敏最后踏板的過程，可將該過程簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B位置）。對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程中，下列說法正確的是

A. 運動員的動能一直在減小

B. 運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零

C. 運動員所受重力對她做的功小于跳板的作用力對她做的功

D. 運動員的機械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為，初始動能為的硬球與一質(zhì)量為的靜止硬球作彈性碰撞后，其動量與原來動量的夾角為．

（1）試證明：碰撞后硬球的動能滿足關系式，式中硬球在碰撞后與碰撞前的動能之比，硬球與硬球的質(zhì)量之比．

（2）中子和氘原子核可當作硬球，氘原子核的質(zhì)量是中子的2倍．一初始動能為的中子射入重水，與里面的很多氘原子接連碰撞．假設每次碰撞后中子動量的方向都改變了，問：中子要碰撞多少次才能使它的動能減少到？

（3）為何中子與重水里的氧原子碰撞對減少它的動能的效果遠不如與氘原子碰撞？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在公路上做勻加速直線運動，測得第3s內(nèi)的位移為6m，第4s內(nèi)的位移為8m，求：

（1）汽車在第3s初至第4s末這兩秒內(nèi)的平均速度；

（2）汽車做勻加速運動的加速度；

（3）汽車做勻加速運動的初速度；

（4）汽車在前4s內(nèi)的位移．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的實驗裝置可以用來探究動能定理，長木板傾斜放置，小車（裝有擋光片）放在長木板上，長木板旁放置兩個距離為L的光電門A和B，質(zhì)量為m的重物通過滑輪與小車相連，調(diào)整長木板的傾角，使得小車恰好在細繩的拉力作用下處于平衡狀態(tài)，某時刻剪斷細繩，小車加速運動，測得擋光片通過光電門A的時間為△t1，通過光電門B的時間為△t2，擋光片的寬度為d，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計小車運動中所受的摩擦阻力.小車加速運動時受到的合力F＝______；小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度vA＝______、vB＝______，如果關系式_______在誤差允許的范圍內(nèi)成立，即驗證了動能定理.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L、阻值為R的等邊三角形單匝金屬線圈abc從圖示位置開始繞軸EF以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，EF的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，右側(cè)沒有磁場，下列說法正確的是（ ）

A. 圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大

B. 從圖示位置轉(zhuǎn)出磁場的過程中，線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流

C. 線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為

D. 轉(zhuǎn)動一周，外力做功的功率為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案