一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂，汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋的半徑是多少？若要使汽車過橋頂時(shí)對橋面無壓力，則汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是多少？


考點(diǎn)：  向心力；牛頓第二定律．

專題：  牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．

分析：  對汽車進(jìn)行受力分析，得知受力情況，根據(jù)力的合成得知向心力，利用牛頓第二定律列式求解，即可得解得拱橋的半徑和對橋面無壓力時(shí)汽車的速度．

解答：  解：汽車通過橋頂?shù)乃俣葹椋簐=54km/h=15m/s

汽車對橋面的壓力等于車重的一半，由你頓第三定律，可知，橋面對汽車的支持力為重力的一半．設(shè)汽車的質(zhì)量為m，拱橋的半徑為R．對其受力分析，豎直方向上的合力提供向心力，由牛頓第二定律有：

mg﹣mg=m

代入數(shù)據(jù)得：R=45m

若要使汽車過橋頂時(shí)對橋面恰無壓力，重力提供向心力，設(shè)此時(shí)的速度為v0，有：

mg=

代入數(shù)據(jù)得：v0=15m/s

答：這座拱橋的半徑是45m，若要使汽車過橋頂時(shí)對橋面無壓力，則汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是15m/s．

點(diǎn)評：  解答該題的關(guān)鍵是對向心力的理解，向心力是沿半徑方向上的所有力的合力，對于汽車通過橋頂時(shí)，是重力與支持力的合力提供了向心力．同時(shí)注意結(jié)合牛頓第二定律列式求解．

　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于電動勢，下列說法正確的是（　�。�

　  A． 電源電動勢等于電源正負(fù)極之間的電勢差

　  B． 實(shí)際中用電壓表直接測量電源兩極得到的電壓數(shù)值，總略小于電源電動勢的準(zhǔn)確值

　  C． 電源電動勢總等于內(nèi)、外電路上的電壓之和，所以它的數(shù)值與外電路的組成有關(guān)

　  D． 電源電動勢在數(shù)值上等于電路中通過3C的正電荷時(shí)，電源提供的能量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，（a）為基本門電路中　　門的電路符號，（b）為　　門的輸入輸出真值表．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


觀察如圖所示的皮帶輪．A、B兩點(diǎn)分別在皮帶輪的輪線上，C點(diǎn)在大輪一條半徑線的中點(diǎn)位置．假定皮帶輪不打滑．則下列判斷錯(cuò)誤的是（　�。�

　  A． A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等

　  B． A、C兩點(diǎn)的角速度大小相等

　  C． B點(diǎn)的向心加速度大于A點(diǎn)的向心加速度

　  D． C點(diǎn)的向心加速度大于A點(diǎn)的向心加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，假如衛(wèi)星的軌道半徑增大為原來的4倍，衛(wèi)星仍做圓周運(yùn)動，則以下敘述中正確的是（　�。�

　  A． 衛(wèi)星的線速度增大到原來的4倍

　  B． 衛(wèi)星的角速度減小到原來的

　  C． 衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的

　  D． 衛(wèi)星的周期增大到原來的2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


下列描述中符合物理學(xué)史的是（　�。�

　  A． 開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三定律，從而提出了日心說

　  B． 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定出引力常量G

　  C． 法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流

　  D． 楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則（　�。�

　  A． q1為正電荷，q2為負(fù)電荷

　  B． q1電荷量大于q2的電荷量

　  C． NC間場強(qiáng)方向沿x軸正方向

　  D． 將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間有一豎直方向勻強(qiáng)電場，板長為L，板間距離為d，在距極板右端L處有一豎直放置的屏M，一帶電量為q，質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央平行于極板射入電場，最后垂直打在M屏上．以下說法中正確的是（　　）

　  A． 質(zhì)點(diǎn)打在屏的P點(diǎn)上方，板間場強(qiáng)大小為

　  B． 質(zhì)點(diǎn)打在屏的P點(diǎn)上方，板間場強(qiáng)大小為

　  C． 質(zhì)點(diǎn)打在屏的P點(diǎn)下方，板間場強(qiáng)大小為為

　  D． 質(zhì)點(diǎn)打在屏的P點(diǎn)下方，板間場強(qiáng)大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


河寬d=100m，水流速度υ1=3m/s，船在靜水中的速度是υ2=4m/s，求：

（1）欲使船渡河時(shí)間最短，船應(yīng)怎樣渡河？最短時(shí)間是多少？

（2）欲使船航行距離最短，船應(yīng)怎樣渡河？渡河時(shí)間多長？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案