如图所示一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?

问题描述:

如图所示一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2

(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?

(1)汽车受重力和支持力两个力作用,如图所示.则有:N=mg=5000N,所以汽车对拱桥的压力为:FN=N=5000N.(2)汽车的向心加速度为:a=v2R=3640=0.9m/s2,根据牛顿第二定律得:mg-N=ma,解得:N=mg-ma=500×(10-0...
答案解析:(1)汽车在桥顶受重力和支持力两个力的作用,根据二力平衡求出支持力的大小,从而得出汽车对桥顶的压力大小.
(2)根据向心加速度的公式求出向心加速度的大小,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出汽车对拱桥的压力.
(3)当汽车对桥顶压力为零时,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出汽车的速度.
考试点:向心力.


知识点:解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,基础题.