一同学骑自行车在水平公路上以5m/s的恒定速率转弯,已知人和车的总质量为m=80kg,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径为R=20m（g取10m/s²）（1）人和车作为一个整体转弯时需要的向心力是

Question

一同学骑自行车在水平公路上以5m/s的恒定速率转弯,已知人和车的总质量为m=80kg,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径为R=20m（g取10m/s²）
（1）人和车作为一个整体转弯时需要的向心力是多少?
（2）若车轮和路面间的动摩擦因数为μ=0.5,为安全转弯车速不能超过多少m/s?（设最大静摩擦等于滑动摩擦）
（3）若转弯时车速达到15m/s,会出现什么情况?

Answer 1

一同学骑自行车在水平公路上以5m/s的恒定速率转弯,已知人和车的总质量为m=80kg,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径为R=20m（g取10m/s²）
（1）人和车作为一个整体转弯时需要的向心力是多少?
（2）若车轮和路面间的动摩擦因数为μ=0.5,为安全转弯车速不能超过多少m/s?（设最大静摩擦等于滑动摩擦）
（3）若转弯时车速达到15m/s,会出现什么情况?
1.由F=mv^2/R得向心力为F=80×5^2÷20=100(N)
2.当速度最大时,全部摩擦力提供向心力
有mv^2/R=umg
则v=(ugR)^0.5=10(m/s)
3.由于15＞10,所以汽车将侧滑出轨道