有一质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥. (1)汽车到达桥顶时速度为10m/s,汽车对桥的压力是多大? (2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?

问题描述:

有一质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥.
(1)汽车到达桥顶时速度为10m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?

(1)根据牛顿第二定律有:mg-N=m

v2
R

则得,N=mg-m
v2
R
=8000-800×
102
40
N=6000N.
根据牛顿第三定律得,汽车对桥的压力大小为6000N.
(2)当汽车对桥的压力为零时,有:mg=m
v 20
R

则得,v0=
gR
=
10×40
=20m/s
故汽车以20 m/s速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空.
答:(1)汽车到达桥顶时速度为10m/s,汽车对桥的压力是6000N.
(2)汽车以20m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空.