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质量为800kg的小汽车驶过一半径为50m的圆形拱桥,到桥顶时的速度为5m/s,...

质量为800kg的小汽车驶过一半径为50m的圆形拱桥,到桥顶时的速度为5m/s,g=10m/s2,求:
(1)此时汽车对桥的压力.
(2)若汽车到达桥顶时对桥的压力为零,且车不脱离桥面,到达桥顶时汽车的速度是多大?
(1)在最高点重力和支持力的合力提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解; (2)汽车对桥恰好无压力,重力完全提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解. 【解析】 (1)如图所示,汽车到达桥顶时,竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用.汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N,汽车过桥时做圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力,即:F=G-N; 根据向心力公式:F= 有:N=G-F=mg-=7600N, 根据牛顿第三定律可知 此时汽车对桥的压力为7600N,方向竖直向下 (2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力,则N=0,即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供,所以有: F=G= 解得:v=m/s 答:(1)此时汽车对桥的压力为7600N,方向竖直向下; (2)到达桥顶时汽车的速度是m/s
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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