一辆质量为2000kg的小轿车,驶过半径R=20m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:

一辆质量为2000kg的小轿车,驶过半径R=20m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,桥面对车的支持力大小是多大?
(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,桥面对车的支持力大小是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
zy9884 1年前 已收到1个回答 举报

WBANl 春芽

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解题思路:汽车在凹形桥的最低点和凸形桥的最高点,靠竖直方向上的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小.当压力为零时,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出汽车的速度.

(1)在最低点,根据牛顿第二定律得,N−mg=m
v2
R,
解得N=mg+m
v2
R=20000+2000×
400
20N=60000N.
(2)在最高点,根据牛顿第二定律得,mg−N=m
v2
R,
N=mg−m
v2
R=20000−2000×
100
20N=10000N.
(3)当汽车对桥面压力为零,mg=m
v2
R
解得v=
gR=
10×20=14.1m/s.
答:(1)桥面对车的支持力大小是60000N
(2)桥面对车的支持力大小是10000N
(3)汽车以14.1m/s速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 解决本题的关键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.

1年前

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