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质量为1.0×103kg的汽车通过圆弧半径为50m的凸形桥时,最大速度为多少?若汽车以36km/h的速度通过凸形桥的最高点,桥面所受压力为多少?(g=10m/s2
分析:当对桥面刚好没有压力时,速度最大,此时汽车只受重力,重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解,若汽车以36km/h的速度通过凸形桥的最高点,合外力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解压力.
解答:解:当对桥面刚好没有压力时,速度最大,根据牛顿第二定律得:
mg=m
vmax2
r

解得:vmax=
gR
=
50×10
=10
5
m/s

当汽车以36km/h的速度通过凸形桥的最高点,根据牛顿第二定律得:
mg-N=m
v2
r

解得:N=mg-m
v2
r
=10000-1000×
100
50
=8000N
答:最大速度为10
5
m/s,若汽车以36km/h的速度通过凸形桥的最高点,桥面所受压力为8000N.
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,难度不大.
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一辆质量为1.0×103 kg的汽车,经过10秒由静止加速到108km/h.求:
(1)汽车受到的合外力.
(2)如果关闭汽车的发动机油门,并制动汽车的后轮的转动后,汽车受到的阻力为6.0×103N,汽车由108km/h停下来所用的时间和通过的路程各为多少?

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