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有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g取10m/s2) ...

有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g10m/s2)

1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?

2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?

3)汽车对地面的压力过小是不安全的.因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大.对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?

4)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在地面上腾空,速度要多大?(已知地球半径为6400km)

 

(1)7600N;(2)22.4m/s;(3)半径R大些比较安全;(4)8000m/s 【解析】 (1)重力和向上的支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有 解得 N 根据牛顿第三定律,可汽车对桥的压力为7600N (2)当FN=0时,重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律有 解得 m/sm/s 即汽车以22.4m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空. (3)根据 可知,速度一定时,半径R越大,则FN越大,则汽车越安全; (4)重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律有 解得 m/s  
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考点分析:
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(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;

(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值

 

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A. B. C. D.

 

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A. B. C. D.

 

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A.路面外侧高内侧低

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C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动

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A.

B.

C.

D.

 

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