汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的34.如果要使汽车在粗糙的桥面行驶经过桥顶时不受摩擦力作用,且汽车不脱离桥面,则汽车经过桥顶的速度为(  )A. 15m/sB. 20m/sC. 25m/sD. 30m/s

问题描述:

汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的

3
4
.如果要使汽车在粗糙的桥面行驶经过桥顶时不受摩擦力作用,且汽车不脱离桥面,则汽车经过桥顶的速度为(  )
A. 15m/s
B. 20m/s
C. 25m/s
D. 30m/s

当汽车速度为10m/s时,有mg−N=m

v2
R
,N=
3
4
mg
,得R=40m.
当摩擦力为0,则支持力为0,有mg=m
v′2
R
v′=
gR
=20m/s
.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
答案解析:在桥顶点在竖直方向上汽车受重力和支持力,两个力的合力提供做圆周运动的向心力,当在桥顶不受摩擦力,知支持力为0,重力提供向心力,即mg=m
v2
R

考试点:牛顿第二定律;向心力.
知识点:解决本题的关键知道竖直平面内的圆周运动,径向的合力提供圆周运动的向心力,当支持力为0时,重力提供向心力.