质量为800kg的小汽车驶过一座半径为50m的圆拱桥,到达桥顶时的速度为5m/s,求此时汽车的加速度大小及汽车对桥顶的压力.

问题描述:

质量为800kg的小汽车驶过一座半径为50m的圆拱桥,到达桥顶时的速度为5m/s,求此时汽车的加速度大小及汽车对桥顶的压力.

汽车经过桥顶时加速度a=

v2
r

带入数据得a=
52
50
=0.5m/s2          
设汽车受到的支持力为F,
则mg-F=ma  
解得F=mg-ma=4000N        
汽车对桥顶的压力F′=F=4000N                                  
答:此时汽车的加速度大小为0.5m/s2,汽车对桥顶的压力为4000N.
答案解析:根据a=
v2
r
求出汽车的向心加速度大小,在桥顶部,汽车靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而根据牛顿第三定律求出汽车对桥顶的压力.
考试点:向心力;牛顿第二定律.

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,运用牛顿第二定律进行求解.