一辆汽车过拱桥顶时的速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重力的0.75,若车过桥顶时,对桥...一辆汽车过拱桥顶时的速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重力的0.75,若车过桥顶时,对桥没有压力,那么车速度为多少?

问题描述:

一辆汽车过拱桥顶时的速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重力的0.75,若车过桥顶时,对桥...
一辆汽车过拱桥顶时的速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重力的0.75,若车过桥顶时,对桥没有压力,那么车速度为多少?

设车的质量为m,由牛顿第三定律知道,车对桥顶的压力为车重力的0.75,桥顶对车的支持力是车重的0.75,即支持力F=0.75mg,车受重力、支持力,由合力提供向心力有mg-F=mv^2/R;若车过桥顶时,对桥没有压力,车只受重力,由合力提供向心力有mg=mV^2/R,解方程组得V=2v=20m/s

0.25mg=mv^2/R v=10代入
0.25gR=100

mg=mV^2/R
V^2=gR=400
V=20m/s

可以根据向心力列出方程
mg-F压=F向=mv²/R
F压=0.75mg
若车过桥顶时,对桥没有压力,则mv²/R=mg
v1=根号(gR)
由第一组方程可以解出gR=4v²=400
所以v1=根号400=20m/s
答:车速度为20m/s.

mg-FN=mV^2/R
R=40m
若车过桥顶时,对桥没有压力,则FN=0
mg=mV'^2/R
V'=√gR=20m/s