如图所示,一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时,汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g=10m/s2,求:(1)这座拱桥的半径R;(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力,则

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时,汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g =10m/s2,求:

(1)这座拱桥的半径R;
(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力,则汽车过桥顶时的速度V的大小.

◎ 答案

(1)45m  (2)

◎ 解析


试题分析:解决本题的关键是知道物体做圆周运动,径向的合力提供物体做圆周运动的向心力.
(1)设小车质量为m,桥面对小车支持力为,因汽车对桥面的压力等于车重的一半,由牛顿第三定律可知
以汽车为研究对象,分析受力可知,过桥顶时由重力和桥顶的支持力的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律有:
联立以上两式解得:
(2)汽车过桥顶时对桥面恰无压力,由牛顿第三定律得知,汽车过桥顶时不受支持力,故只受重力,则重力提供汽车所需的向心力,根据牛顿第二定律有:
所以

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时,汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g=10m/s2,求:(1)这座拱桥的半径R;(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力,则…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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