問題詳情:
[2016·浙*卷] 如圖16所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道,兩個彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切.大、小圓弧圓心O、O′距離L=100 m.賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍.假設賽車在直道上做勻變速直線運動,在彎道上做勻速圓周運動.要使賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短(發動機功率足夠大,重力加速度g取10 m/s2,π=3.14),則賽車( )
圖16
A.在繞過小圓弧彎道後加速
B.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s
C.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2
D.通過小圓弧彎道的時間為5.58 s
【回答】
AB【解析】要使賽車繞賽道一圈時間最短,則通過彎道的速度都應最大,由f=2.25mg=m可知,通過小彎道的速度v1=30 m/s,通過大彎道的速度v2=45 m/s,故繞過小圓弧彎道後要加速,選項A、B正確;如圖所示,由幾何關係可得AB長x==50 m,故在直道上的加速度a== m/s2≈6.5 m/s2,選項C錯誤;由sin==可知,小圓弧對應的圓心角θ=,故通過小圓弧彎道的時間t=== s=2.79 s,選項D錯誤.
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:多項選擇