【題目】如圖所示，地球可以看成一個(gè)橋面半徑為地球半徑的巨大的拱形橋．地面上有一輛汽車在行駛，已知汽車的速度越大，地面對(duì)它的支持力就越�。ㄒ阎厍虻陌霃絉=6400km，g=10m/s2）

（1）當(dāng)汽車的速度為何值時(shí)，地面對(duì)車的支持力恰好為零．
（2）當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力恰好為零時(shí)，質(zhì)量為m的駕駛員與座椅之間的壓力是多少？

【答案】
（1）解：汽車在地面上行駛可看作是在半徑為6400km的圓周上做圓周運(yùn)動(dòng)，汽車受重力mg和支持力FN

由牛頓第二定律得： ，

當(dāng)FN=0時(shí)，mg= ，

解得：v= ．

答：當(dāng)汽車的速度為8km/s時(shí)，地面對(duì)車的支持力恰好為零．


（2）解：此時(shí)人和車處于完全失重狀態(tài)，駕駛員與座椅之間的壓力是0．

答：當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力恰好為零時(shí)，質(zhì)量為m的駕駛員與座椅之間的壓力是0．


【解析】當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力為零時(shí)，只是重力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律可以求出汽車的速度；當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力為零，人和車處于完全失重狀態(tài)，駕駛員和座椅之間的壓力為零。

【考點(diǎn)精析】掌握萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用和向心力是解答本題的根本，需要知道應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬(wàn)有引力提供.即 F引=F向；應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大�。幌蛐牧κ歉鶕�(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體A以10m/s的水平速度從距離水平地面5m的高度做平拋運(yùn)動(dòng)，重力加速度取g=10m/s2 ．

（1）求物體經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面．
（2）求物體落地時(shí)刻的速度大�。�
（3）如圖乙所示，物體B與物體A在同一豎直平面內(nèi)且在同一高度，水平距離為9m，如果有物體B以5m/s的速度正對(duì)A同時(shí)拋出．兩物體何時(shí)在空中相遇？相遇時(shí)物體A的重力勢(shì)能多大？（設(shè)物體在地面的重力勢(shì)能為零）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】銀河系中有三顆行星均繞某恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)行軌跡如圖所示，假設(shè)圖中的行星只受到該恒星引力作用．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.各行星運(yùn)行的周期相同
B.各行星運(yùn)行的線速度相同
C.離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)行的線速度越大
D.離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)行的周期越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有由M到N的恒定電流，細(xì)線中拉力不為零，兩細(xì)線豎直． 保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)90°變?yōu)樨Q直向下，在這個(gè)過(guò)程中（ ）

A.細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大
B.細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大
C.細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小
D.細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式Fn=mrω2 ， 實(shí)驗(yàn)裝罝如圖所示．細(xì)線下懸掛一個(gè)鋼球，上端固定在鐵架臺(tái)上，將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)正好位于圓心處，與白紙接觸但無(wú)擠壓．用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙面上某個(gè)圓做圓周運(yùn)動(dòng)．測(cè)得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周半徑為3.30cm，細(xì)線懸點(diǎn)與白紙上圓心的距離d=1.10m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2 ． （計(jì)箅結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）圖中細(xì)線與豎直方向的夾角θ比較小，可認(rèn)為tanθ≈sinθ，其中sinθ=；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力F1=N；
（2）用秒表測(cè)得圓錐擺運(yùn)動(dòng)30圈的總時(shí)間為t=62.5s，則該圓周運(yùn)動(dòng)周期T=s，再利用向心力的表達(dá)式Fn=mrω2可以得到鋼球運(yùn)動(dòng)的向心力F2 =N．
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達(dá)式是正確的．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1 ， 生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動(dòng)，F(xiàn)做功W2 ， 生熱Q2 ， 則下列關(guān)系中正確的是（ ）

A.W1＜W2 ， Q1=Q2
B.W1=W2 ， Q1=Q2
C.W1＜W2 ， Q1＜Q2
D.W1=W2 ， Q1＜Q2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)．若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（ ）

A.ta＞tb
B.ta＜tb
C.va＜vb
D.va＞vb

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇宙中兩顆相距很近的恒星常常組成一個(gè)雙星系統(tǒng)．它們以相互間的萬(wàn)有引力彼此提供向心力，從而使它們繞著某一共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若已知它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，兩星到某一共同圓心的距離分別為R1和R2 ， 那么，這雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的質(zhì)量關(guān)系描述不正確的是（ ）
A.這兩顆恒星的質(zhì)量必定相等
B.這兩顆恒星的質(zhì)量之和為
C.這兩顆恒星的質(zhì)量之比為m1∶m2＝R2∶R1
D.必有一顆恒星的質(zhì)量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、6V和9V．則D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)分別為（ ）

A.+7V、+2V和+1V
B.﹣7V、﹣2V和+1V
C.+7V、+2V和﹣1V
D.+7V、﹣2V和+1V

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