质量为1000kg的汽车驶过一座拱桥,已知桥面的圆弧半径是90m,g=10m/s2,求:
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解题思路:(1)汽车在桥顶时,重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求出拱桥对汽车的支持力.

(2)当汽车对桥顶恰好无压力时,重力提供向心力,根据牛顿牛顿第二定律求出汽车的速度.

(1)汽车在桥顶时,根据牛顿第二定律得,

mg-N=m

v2

R

解得N=mg-m

v2

R=1000×10-1000×

152

90=7500N.

根据牛顿第三定律得:对汽车桥面的压力大小N′=N=7500N,方向竖直向下.

(2)当压力为零时,有:mg=

v20

R

解得v0=

gR=

10×90m/s=30m/s

答:

(1)汽车以15m/s的速度驶过桥顶时,汽车对桥面的压力大小是7500N,方向竖直向下.

(2)汽车以30m/s速度驶过桥顶时,汽车对桥面压力为零.

点评:

本题考点: 向心力.

考点点评: 解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律求解.