桥对汽车的支持力大。
速度一定,半径越大,桥对汽车的支持力越大,知对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全。
对以一定速度过桥的车辆,分析爱受力:mg-F=m*V^2/r,得:F=m(g-V^2/r)。
高一物理 必修二 向心力部分
题目:有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g取10m/s2)
(l)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)汽车对地面的压力过小是不安全的,因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大,对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?
(4)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?(已知地球半径为6400km)
考点:向心力.
专题:匀速圆周运动专题.
分析:(1)在最高点重力和支持力的合力提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解;
(2)汽车对桥恰好无压力,重力完全提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解.
(3)根据第1题拱桥对汽车的支持力表达式进行分析.
(4)汽车要在地面上腾空,所受的支持力为零,运用根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解.
解答:
答:
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是7600N.
(2)汽车以22.4m/s的速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空.
(3)对于同样的车速,拱桥圆弧的半径越大比较安全.
(4)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8000m/s.
点评:本题关键找出车经过桥的最高点时的向心力来源,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解.
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一道物理大题 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50的拱桥
1.F-mg=mv^2/r
F=8400N
2.v=(gr)^1/2
v=10(5)^1/2
3.r越小F越大 。小些安全
4.第一宇宙速度v=7.9km/s
有一辆质量为800Kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。
同上。。。
1、重力提供向心力,F合=mg-F支=mvˆ2/r
F支=800X10-25X800/50=7600N F压=7600N
2、没有压力时 F合=mg=mvˆ2/r
v=√gr=10√5 m/s
3、由二可知,速度小点安全。
4、算法与二一样,代入就行,这个是第一宇宙速度。。。V=7.9公里/秒
⑴ 设汽车质量为m,拱桥半径为r,汽车过拱桥的桥顶时速度大小为v,此时受到桥面对它的弹力大小为F,则有 mg-F=mv^2/R,
可得 F=mg-mv^2/R.
根据牛顿第三定律可知汽车对桥的压力大小
F ′=F=mg-m=800×9.8N-800×N=7440N.
⑵ 汽车对桥没有压力而腾空时,即F ′=0,对应的速度为v0,此时应有
mg-=0,
故 v0=gr =9.8×50 m/s=22.1m/s=79.6km/h.
⑶ 根据F ′=mg-m可知,车速一定时,半径越大,汽车对地面的压力越大,越接近等于汽车所受重力mg.所以,对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全.
⑷ 由第⑵问中的分析可知,如拱桥的半径增大到与地球半径一样,汽车要在地面上腾空,其速度 v0′=gR m/s=7.9×103m/s=7.9km/s.
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