Question

質(zhì)量為2.0×10³kg的汽車(chē)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(chē)經(jīng)過(guò)半徑為50m的彎路時(shí)，車(chē)速達(dá)到72km/h．
（1）請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這輛車(chē)會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑；（2）為保證汽車(chē)能安全通過(guò)彎路，請(qǐng)你對(duì)公路及相應(yīng)設(shè)施的設(shè)計(jì)提出一項(xiàng)合理化建議．

Answer 1

分析：（1）汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力與支持力平衡，側(cè)向靜摩擦力提供向心力，可求出所需向心力與側(cè)向最大靜摩擦力比較；
（2）要防止側(cè)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(jù)向心力公式，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力 F_向=m

v2

R

；
代入數(shù)據(jù)得 F_向=1.6×10⁴N；
因?yàn)镕_向＞f_m，所以最大靜摩擦力不足以提供向心力；
故汽車(chē)會(huì)發(fā)生側(cè)滑．
（2）建議一：將轉(zhuǎn)彎處的路面設(shè)計(jì)為外高內(nèi)低；
建議二：增大轉(zhuǎn)彎處路面的半徑；
建立三：在轉(zhuǎn)彎處設(shè)置限速標(biāo)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(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵找出向心力來(lái)源，將側(cè)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(chē)會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)；第二問(wèn)是開(kāi)放性問(wèn)題，只要有利于增大向心力就行！