有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.重力加速度g取10m/s2.
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解题思路:(1)汽车受重力和向上的支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力,压力与支持力是作用力与反作用力,大小相等;

(2)重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解速度;

(3)依然是重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解.

(1)重力和向上的支持力的合力提供向心力

mg−FN=m

v2

r

解得

FN=mg−m

v2

r=7600N

即汽车对桥的压力为7600N.

(2)当FN=0时,重力恰好完全提供向心力

mg=m

v2

r

解得

v=

gr=10

5m/s

即汽车以10

5m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空.

(3)重力恰好完全提供向心力

v=

gR=8×103m/s

即速度为8×103m/s.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律.

考点点评: 汽车过拱桥关键在于找到向心力来源,然后根据合力等于向心力列式求解.