有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求:

有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求:
(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小;
(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力.
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wengbi412 幼苗

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解题思路:(1)汽车在桥顶所受合力提供圆周运动向心力,据此求解汽车对桥的压力;
(2)汽车对桥的压力为0时汽车只受重力,根据合力提供圆周运动向心力求解此时速度.

(1)根据牛顿第二定律:mg−N=m
v2
r
得汽车在桥顶受到桥的支持力为:N=mg−m
v2
r=1.2×103×10−1.2×103×
102
50N=9.6×103N
根据牛顿第三定律知,汽车对桥的压力为9.6×103N
(2)汽车在桥顶对桥的压力为0,故此时汽车只受重力作用,根据牛顿第二定律:
mg=m

v2x
r
得汽车速度为:vx=
gr=
10×50m/s=10
5m/s
答:(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小为9.6×103N;
(2)汽车以10
5m/s速度经过桥顶时恰好对桥没有压力.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 汽车过拱桥时在最高点合力提供圆周运动向心力,据此列式求解,题目属于基础题不难.

1年前

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