Question

質量為2.0×10³kg的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×10⁴N．汽車經過半徑為50m的彎路時，車速達到72km/h．
（1）請你通過計算說明這輛車會不會發生側滑；（2）為保證汽車能安全通過彎路，請你對公路及相應設施的設計提出一項合理化建議．

Answer 1

分析：（1）汽車做圓周運動，重力與支持力平衡，側向靜摩擦力提供向心力，可求出所需向心力與側向最大靜摩擦力比較；
（2）要防止側滑，即防止最大靜摩擦力不足提供向心力，只要有助于增大摩擦或減小向心力就行．

解答：解：（1）根據向心力公式，汽車轉彎時需要的向心力 F_向=m

v2

R

；
代入數據得 F_向=1.6×10⁴N；
因為F_向＞f_m，所以最大靜摩擦力不足以提供向心力；
故汽車會發生側滑．
（2）建議一：將轉彎處的路面設計為外高內低；
建議二：增大轉彎處路面的半徑；
建立三：在轉彎處設置限速標志…
（其它建議只要合理，即有助于增大摩擦或減小向心力就行均可）

點評：本題關鍵找出向心力來源，將側向最大靜摩擦力與所需向心力比較，若靜摩擦力不足提供向心力，則車會做離心運動；第二問是開放性問題，只要有利于增大向心力就行！