优题选
题目:如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)

如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)

(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?

(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?

(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?

【答案】

(1)

汽车静止,则G=mg=500×10N=5000N

FN=G=5000N

(2)

由牛顿第二定律得:

mg﹣F支=m

解得:

F支=mg﹣m =500×10N﹣500×N=4640N

由于:

F支=F压

故汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N.

(3)

由于只受重力,故:

mg=m

解得:

v= =10 m/s

【解析】

(1)汽车静止,则G=mg=500×10N=5000N

FN=G=5000N(2)由牛顿第二定律得:

mg﹣F支=m

解得:

F支=mg﹣m =500×10N﹣500×N=4640N

由于:

F支=F压

故汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N . (3)由于只受重力,故:

mg=m

解得:

v= =10 m/s

答:(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是5000N;(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N;(3)汽车以10 m/s的速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零.

【考点精析】根据题目的已知条件,利用向心力的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.

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