有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.重力加速度g取10m/s2.

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  • 解题思路:(1)汽车受重力和向上的支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力,压力与支持力是作用力与反作用力,大小相等;

    (2)重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解速度;

    (3)依然是重力恰好完全提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解.

    (1)重力和向上的支持力的合力提供向心力

    mg−FN=m

    v2

    r

    解得

    FN=mg−m

    v2

    r=7600N

    即汽车对桥的压力为7600N.

    (2)当FN=0时,重力恰好完全提供向心力

    mg=m

    v2

    r

    解得

    v=

    gr=10

    5m/s

    即汽车以10

    5m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空.

    (3)重力恰好完全提供向心力

    v=

    gR=8×103m/s

    即速度为8×103m/s.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律.

    考点点评: 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.