有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋.重力加速度g取10m/s2
(1)汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車(chē)以多大的速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?
(3)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R一樣,汽車(chē)要在橋面上騰空,速度要多大?(地球半徑R=6400km)
分析:(1)汽車(chē)受重力和向上的支持力,合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解出支持力,壓力與支持力是作用力與反作用力,大小相等;
(2)重力恰好完全提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解速度;
(3)依然是重力恰好完全提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.
解答:解:(1)重力和向上的支持力的合力提供向心力
mg-FN=m
v2
r

解得
FN=mg-m
v2
r
=7600N

即汽車(chē)對(duì)橋的壓力為7600N.
(2)當(dāng)FN=0時(shí),重力恰好完全提供向心力
mg=m
v2
r

解得
v=
gr
=10
5
m/s

即汽車(chē)以10
5
m/s的速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空.
(3)重力恰好完全提供向心力
v=
gR
=8×103m/s

即速度為8×103m/s.
點(diǎn)評(píng):汽車(chē)過(guò)拱橋關(guān)鍵在于找到向心力來(lái)源,然后根據(jù)合力等于向心力列式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋.(g取10m/s2
(1)汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車(chē)以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋.(g=10N/kg)
問(wèn):(1)汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車(chē)以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?
(3)汽車(chē)對(duì)地面的壓力過(guò)小是不安全的.因此從這個(gè)角度講,汽車(chē)過(guò)橋時(shí)的速度不能過(guò)大.對(duì)于同樣的車(chē)速,拱橋圓弧的半徑大些比較安全,還是小些比較安全?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋.汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車(chē)對(duì)橋的壓力大小是
 
N;汽車(chē)速度v=
 
 m/s時(shí)時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋.(g取10m/s2
(l)汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車(chē)以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?
(3)汽車(chē)對(duì)地面的壓力過(guò)小是不安全的,因此從這個(gè)角度講,汽車(chē)過(guò)橋時(shí)的速度不能過(guò)大,對(duì)于同樣的車(chē)速,拱橋圓弧的半徑大些比較安全,還是小些比較安全?
(4)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R一樣,汽車(chē)要在地面上騰空,速度要多大?(已知地球半徑為6400km)

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