有一輛質(zhì)量為1000kg的小汽車駛上圓弧半徑為40m的拱橋.
(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為10m/s,汽車對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒有壓力而騰空?
(3)汽車如果以10m/s的速度通過半徑為40m的凹形橋,則在橋面最低點(diǎn)時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力是多大?
(1)轎車在凸形橋的最高點(diǎn),靠重力和支持力的合力提供向心力,
根據(jù)牛頓第二定律有:mg-N=m
v2
R

則N=mg-m
v2
R
=10000-1000×
100
40
=7500N
根據(jù)牛頓第三定律,對(duì)橋面的壓力為7500N.
(2)當(dāng)壓力為零時(shí),有mg=m
v02
R

解得:v0=
gR
=
400
=20m/s

(3)在橋面最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:N′-mg=m
v2
R

解得:N′=mg+m
v2
R
=10000+1000×
100
40
=12500N
即汽車對(duì)橋的壓力為12500N.
答:(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為10m/s,汽車對(duì)橋的壓力是7500N;
(2)汽車以20m/s的速度經(jīng)過橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒有壓力而騰空;
(3)汽車如果以10m/s的速度通過半徑為40m的凹形橋,則在橋面最低點(diǎn)時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力是12500N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

飛機(jī)俯沖拉起時(shí),飛行員處于超重狀態(tài),此時(shí)座位對(duì)飛行員的支持力大于所受的重力,這種現(xiàn)象叫過荷.過荷過重會(huì)造成飛行員大腦貧血,四肢沉重,暫時(shí)失明,甚至昏厥.受過專門訓(xùn)練的空軍飛行員最多可承受9倍重力的支持力影響.取g=10m/s2,則當(dāng)飛機(jī)在豎直平面上沿圓弧軌道俯沖速度為100m/s時(shí),圓弧軌道的最小半徑為( 。
A.100mB.111mC.125mD.250m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,用長(zhǎng)為0.4m的輕桿一端固定一小球,另一端繞固定的光滑水平軸O在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做完整的變速圓周運(yùn)動(dòng).a(chǎn)bcd為圓周上的四點(diǎn),bd為水平直徑,ac為豎直直徑,不考慮空氣阻力,關(guān)于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是(  )
A.小球過d點(diǎn)時(shí)的加速度為g
B.若小球過a點(diǎn)時(shí)的速度大于2m/s,則小球?qū)U有拉力作用
C.小球經(jīng)a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中處于失重狀態(tài)
D.小球經(jīng)b、d兩點(diǎn)時(shí)的向心加速度相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,汽車以一定的速度通過拱形橋的頂端時(shí),汽車對(duì)橋面的壓力______(填“大于”、“小于”或“等于”)汽車所受的重力.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

汽車的速度是72km/h,過凸橋最高點(diǎn)時(shí),對(duì)橋的壓力是車重的一半,則橋面的曲率半徑為______m,當(dāng)車速為______m/s,車對(duì)橋面最高點(diǎn)的壓力恰好為零.g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,長(zhǎng)為R的輕繩,上端固定在O點(diǎn),下端連一小球.小球接近地面,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度v0=
8Rg
,小球開始做圓周運(yùn)動(dòng),則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為______;若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開,小球水平拋出,落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,汽車以速度通過一弧形的拱橋頂端,且汽車對(duì)橋面有壓力.關(guān)于汽車受力的說法中正確的是( 。
A.汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用
B.汽車的向心力是它所受的重力與壓力的合力
C.汽車的向心力是它所受的重力與支持力的合力
D.汽車的向心力是它所受的重力、支持力與摩擦力的合力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

2013年6月11日,我國(guó)航天員聶海勝、張曉光和王亞平在“天宮一號(hào)”首次為青少年進(jìn)行太空授課,開辟了我國(guó)太空教育的新篇章,在天宮一號(hào)里,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定,另一端系一個(gè)小球,拉直細(xì)線,讓小球在B點(diǎn)以垂直于細(xì)線的速度v0開始做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)衛(wèi)星軌道處重力加速度為g,在運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(  )
A.小球做速率變化的圓周運(yùn)動(dòng)
B.只要v0>0,小球都能通過A點(diǎn)
C.細(xì)線拉力的大小不斷變化
D.v0必須足夠大使得在A點(diǎn)的速度≥
gL
,小球才能通過A點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

汽車通過半徑為R的拱形橋,在拱形橋最高點(diǎn)的速率為v0=
gR
,則汽車將(  )
A.沿拱形橋面行駛
B.沿橋面行駛到某點(diǎn)離開橋面
C.立即離開橋面做平拋運(yùn)動(dòng)
D.按半徑大于R的新圓弧軌道運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案