题目
汽车行驶在不设超高的弯道外侧路面上,其横向力系数μ为( )A. μ=0B. μ>0C. μ
汽车行驶在不设超高的弯道外侧路面上,其横向力系数μ为( )
A. μ=0
B. μ>0
C. μ<0
题目解答
答案
B. μ>0
解析
考查要点:本题主要考查对不设超高的弯道外侧路面行驶时横向力系数μ的理解,涉及车辆行驶力学中的侧向力与摩擦系数的关系。
解题核心思路:
- 明确横向力系数μ的物理意义:μ代表轮胎与路面之间的侧向摩擦特性,是提供转弯所需向心力的关键因素。
- 分析不设超高的弯道特点:路面水平,无倾斜角度,车辆转弯时需完全依赖侧向摩擦力。
- 结合力学分析:外侧路面行驶时,离心力作用下车辆易向外侧滑动,此时侧向摩擦力必须存在(μ>0)才能提供向心力。
破题关键点:
- 不设超高意味着无路面倾斜辅助,侧向力完全由摩擦产生。
- μ>0表明存在有效的侧向摩擦,确保车辆转弯稳定性。
横向力系数μ的定义与作用
横向力系数μ是描述轮胎侧向力与垂直载荷比值的参数,公式为:
$\mu = \frac{F_y}{F_z}$
其中,$F_y$为侧向力,$F_z$为垂直载荷。μ越大,侧向力越大,车辆转弯能力越强。
不设超高的弯道外侧行驶分析
- 路面特性:外侧路面水平,无倾斜角度,无法通过重力分量提供向心力。
- 受力分析:车辆转弯时,离心力$F_c$作用于外侧,需侧向力$F_y$平衡:
$F_y = \mu F_z$
若μ=0,则$F_y=0$,无法抵消离心力,车辆会滑出弯道。 - 实际工程意义:为保证车辆安全转弯,μ必须大于0,即路面与轮胎间需存在有效摩擦。