Question

【題目】如圖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=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧，直道與彎道相切．大、小圓弧圓心O、O' 距離L=100m．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=10m/s2，π=3．14）．則賽車（ ）

A．通過小圓弧彎道的時間為5．85s

B．在繞過小圓弧彎道后加速

C．在大圓弧彎道上的速率為45m/s

D．在直道上的加速度大小為5．63m/s2

Answer 1

【答案】BC

【解析】

試題分析：設R與的夾角為，由幾何關系可得：，，小圓弧的圓心角為：，經過小圓弧彎道的時間為，故A錯誤；在彎道上做勻速圓周運動，賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短，則在彎道上都由最大靜摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在繞過小圓弧彎道后加速，故B正確；設經過大圓弧的速度為v，經過大圓弧時由最大靜摩擦力提供向心力，由可知，代入數據解得：，故C正確；設經過小圓弧的速度為，經過小圓弧時由最大靜摩擦力提供向心力，由可知，代入數據解得：，由幾何關系可得直道的長度為： ，再由代入數據解得：，故D錯誤。