有一輛汽車質(zhì)量為800kg,行駛在圓弧半徑為50m的拱形橋面上.求:
(1)當(dāng)汽車在拱頂處速度為5m/s時(shí),拱橋?qū)ζ嚨闹С至Γ?BR>(2)汽車以多大的速度經(jīng)過拱頂時(shí)對橋恰好沒有壓力而騰空?(取g=10m/s2
分析:(1)汽車在橋頂時(shí),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(shí),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)根據(jù)牛頓第二定律得,
mg-N=m
v2
R

解得N=mg-m
v2
R
=8000-800×
25
50
N=7600N

答:拱橋?qū)ζ嚨闹С至?600N.
(2)當(dāng)壓力為零時(shí),有:mg=m
v02
R

解得v0=
gR
=
500
m/s=22.4m/s

答:當(dāng)汽車的速度為22.4m/s時(shí),汽車對橋恰好沒有壓力而騰空.
點(diǎn)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
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?河?xùn)|區(qū)一模)(1)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動,運(yùn)動過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)(1/v)圖象如圖所示.若已知汽車的質(zhì)量為m=1.5×103kg,則汽車運(yùn)行時(shí)的功率為
60
60
kW,所受到的阻力為
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N.
(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí),物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系.
①做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2;用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x,用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d.則滑塊加速度的表達(dá)式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
.(以上表達(dá)式均用已知字母表示).
如圖乙所示,若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度,其讀數(shù)為
8.15
8.15
mm.

②為了保持滑塊所受的合力不變,可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h(見圖甲).關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A.M增大時(shí),h增大,以保持二者乘積增大
B.M增大時(shí),h減小,以保持二者乘積不變
C.M減小時(shí),h增大,以保持二者乘積不變
D.M減小時(shí),h減小,以保持二者乘積減小
(3)(8分)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,以表彰他們對石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1.0Ω)
B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器R2(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
①除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E(6V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其它器材有
ACE
ACE
(填選項(xiàng)前字母);
②在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I-U圖線.

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