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一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=80m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?

(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?

(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?

 

【答案】

(1)3×104N  (2)1.75×104N    (3)

【解析】

试题分析:(1)汽车通过桥面最低点时受到重力mg和桥面的支持力N1,这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得压力FN1=N1=3×104N

(2)汽车通过桥面最高点时受到重力mg和桥面的支持力N2,这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得压力FN2=N2=1.75×104N

(3)汽车通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力

重力提供向心力

考点:竖直平面内的圆周运动

点评:根据物体在竖直平面内做圆周运动时,向心力由受到的所有的力沿半径方向的合力来提供这个知识点,对研究对象进行受力分析,不难求出答案

 

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