有一辆质量为1000kg的汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10m/s2 )求:

有一辆质量为1000kg的汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10m/s2 )求:
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在地面上腾空,速度要多大?(地球半径R=6400km)
蓝色竹排 1年前 已收到1个回答 举报

whbzrh 幼苗

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解题思路:(1)汽车在桥顶靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出压力的大小.(2)当压力为零时,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出汽车的速度.(3)根据重力提供向心力求出汽车的速度.

(1)根据牛顿第二定律得,mg−N=m
v12
r
解得N=mg−m
v12
r=10000−1000×
25
50N=9500N.
根据牛顿第三定律得,汽车对桥的压力为9500N.
(2)当压力为零时,有:mg=m
v22
r,
解得v2=
gr=
10×50=10
5m/s.
(3)根据mg=m
v2
R得,v=
gR=
10×6.4×106=8×103m/s.
答:(1)汽车对桥的压力是9500N;
(2)汽车以10
5m/s的速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空;
(3)汽车要在地面上腾空,速度要达到8×103m/s.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,基础题.

1年前

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