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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?

 

(1)7600N;(2)m/s。 【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,如图: 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: mg﹣N = 有 =7600N 故汽车对桥的压力是7600N; (2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空,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=m 得 =22.4m/s 故汽车以m/s速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空。  
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考点分析:
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某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示,一轻质细线上端固定在拉力传感器上,下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下:

①用游标卡尺测出钢球直径d

②将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为F1,用米尺量出线长L

③将钢球拉到适当的高度处释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的最大值为F2

已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得的物理量表示:

1)钢球经过光电门时的线速度表达式v____,向心力表达式____

2)钢球经过光电门时的所受合力的表达式F ___

 

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如图,用一根结实的细绳拴住一个小物体,在足够大的,光滑水平桌面上抡动细绳,使小物体做匀速圆周运动,则:

①当你抡动细绳,使小物体做匀速圆周运动时,作用在小物体的拉力________

A.沿绳指向圆心          B.沿绳背向圆心

C.垂直于绳与运动方向相同    D.垂直于绳于运动方向相反

②松手后,物体做________

A.半径更大的圆周运动    B.半径更小的圆周运动

C.平抛运动    D.直线运动

③若小物体做圆周运动的半径为0.4m.质量为0.3kg,每秒匀速转过5转,则细绳的拉力为________N.(结果用舍有“”的式子表示)

 

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如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是(  )

A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力

B.小球在圆周最高点时绳子的拉力可能为零

C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是

D.小球在圆周最低点时拉力一定等于重力

 

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火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动.当火车以规定速度通过时,内外轨道均不受侧向挤压.现要降低火车转弯时的规定速度,须对铁路进行改造,从理论上讲以下措施可行的是

A.减小内外轨的高度差

B.增加内外轨的高度差

C.减小弯道半径

D.增大弯道半径

 

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关于行星绕太阳运动,下列叙述正确的是(  )

A.某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点所受引力大,在远日点所受到引力小

B.某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点速度大,在远日点速度小

C.绕太阳运动的所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等

D.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处

 

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