题目
如图所示,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=)
(1)
此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大;
(2)
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。
(3)
如果汽车以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;
答案: 解:当汽车静止在圆弧形拱桥顶部时合力为零,由二力平衡得FN=mg=500×10N=5000N根据牛顿第三定律,汽车对拱桥的压力为5000N
解:当汽车以速度v经过最高点时压力恰好为零,则汽车只受重力,根据牛顿第二定律有mg=mv2R解得v=105m/s
解:当汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,受重力G和拱桥的支持力F,根据牛顿第二定律有mg−FN=mv2R解得FN=4640N根据牛顿第三定律,汽车对拱桥的压力为4640N