汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上,速度为10m/s.已知汽车的质量为1000kg,汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍.问:(g=10m/s2)(1)汽车绕跑道一圈需要的时间是多少?角速度是多少?其向心力是多大?(2)要使汽车不打滑,则其速度最大不能超过多少?

问题描述:

汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上,速度为10m/s.已知汽车的质量为1000kg,汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍.问:(g=10m/s2
(1)汽车绕跑道一圈需要的时间是多少?角速度是多少?其向心力是多大?
(2)要使汽车不打滑,则其速度最大不能超过多少?

汽车绕一周的时间即是指周期,由v=st=2πrT得:T=2πrv≈2×3.14×5010s≈31.4s由v=rω可得,角速度为ω=vr=1050rad/s=0.2rad/s向心力的大小为:F向=mv2r=1000×10250N=2000N(2)汽车作圆周运动的向心力由...
答案解析:(1)根据圆周运动的半径和线速度求出周期,结合周期和角速度的关系式求出角速度的大小.汽车在水平跑道上做圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,结合向心力的公式求出向心力的大小.
(2)通过最大静摩擦力提供向心力,求出最大速度的大小.
考试点:向心力;线速度、角速度和周期、转速.
知识点:解决本题的关键知道周期、角速度、线速度之间的关系,以及知道汽车做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.