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为什么同样的车速拱形桥半径越大越安全
   https://www.fubuwang.com 2023-11-28 23:07:22 来源:网络
核心提示: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

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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