質(zhì)量為1000kg的汽車駛過一座拱橋,已知橋面的圓弧半徑是90m,g=10m/s2,求:
(1)汽車以15m/s的速度駛過橋頂時,汽車對橋面的壓力?
(2)汽車以多大速度駛過橋頂時,汽車對橋面壓力為零?
分析:(1)汽車在橋頂時,重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出拱橋?qū)ζ嚨闹С至Γ?br />(2)當(dāng)汽車對橋頂恰好無壓力時,重力提供向心力,根據(jù)牛頓牛頓第二定律求出汽車的速度.
解答:解:(1)汽車在橋頂時,根據(jù)牛頓第二定律得,
  mg-N=m
v2
R

解得N=mg-m
v2
R
=1000×10-1000×
152
90
=7500N.
根據(jù)牛頓第三定律得:對汽車橋面的壓力大小N′=N=7500N,方向豎直向下.
(2)當(dāng)壓力為零時,有:mg=
v
2
0
R

解得v0=
gR
=
10×90
m/s=30m/s
答:
(1)汽車以15m/s的速度駛過橋頂時,汽車對橋面的壓力大小是7500N,方向豎直向下.
(2)汽車以30m/s速度駛過橋頂時,汽車對橋面壓力為零.
點評:解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源,運(yùn)用牛頓第二定律求解.
練習(xí)冊系列答案
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2000
2000
N,汽車在前10s內(nèi)的位移是
55
55
 m.

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(2)合外力做的功
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