问题
问答题
一辆质量m=2.0×103kg的汽车，经过半径r=50m的水平弯路．则：
（1）当汽车的速率v=10m/s时，需要的向心力为多大？
（2）若汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力Fm=1.2×104N，为了使这辆车通过此段弯路时不发生侧滑，行驶速率的极限为多大？
（3）试分析，在F1方程式赛车中，如果仅从安全角度考虑，转弯时赛车手应选择内侧车道还是外侧车道？
答案
（1）汽车做匀速圆周运动，向心力为：
Fn=m
=2.0×103×v2 r
=4.0×103N；102 50
（2）汽车做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大时，汽车的速度达到最大，根据牛顿第二定律，有：
Fm=mvm2 r
解得：
vm=
=Fmr m
=101.2×104×50 2×103
m/s；3
（3）在F1方程式赛车中，如果仅从安全角度考虑，根据公式Fn=m
，转弯半径越大，需要的向心力越小，越安全，故要在外侧车道转弯；v2 r
答：（1）当汽车的速率v=10m/s时，需要的向心力为4.0×103N；
（2）行驶速率的极限为10
m/s；3
（3）在F1方程式赛车中，如果仅从安全角度考虑，转弯时赛车手应选择外侧车道．
