3.一輛汽車以36km/h的速率通過一座拱橋的橋頂,汽車對(duì)橋面的壓力等于車重的一半,這座拱橋的半徑是20m.若要使汽車過橋頂時(shí)對(duì)橋面無壓力,則汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是10$\sqrt{2}$m/s.(取g=10m/s2

分析 根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合豎直方向上的合力提供向心力求出拱橋的半徑.當(dāng)壓力為零時(shí),靠重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的最小速度.

解答 解:36km/h=10m/s,根據(jù)牛頓第二定律得,$mg-N=m\frac{{v}^{2}}{R}$,N=$\frac{1}{2}mg$,代入數(shù)據(jù)解得R=20m.
當(dāng)汽車對(duì)橋頂?shù)膲毫榱悖瑒t有:mg=$m\frac{v{′}^{2}}{R}$,
解得$v′=\sqrt{gR}=\sqrt{10×20}m/s=10\sqrt{2}m/s$.
故答案為:20,10$\sqrt{2}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律的基本運(yùn)用,知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源,知道壓力為零時(shí),靠重力提供向心力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于加速度的方向,下列說法正確的是( 。
A.總與初速度方向一致B.總與推力方向一致
C.總與合外力的方向一致D.總與末速度方向一致

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.在水面下同一深處有兩個(gè)點(diǎn)光源P、Q,能發(fā)出不同顏色的光.當(dāng)它們發(fā)光時(shí),在水面上看到P光照亮的水面區(qū)域大于Q光,以下說法正確的是( 。
A.水對(duì)P光的折射率大于對(duì)Q光的折射率
B.在水中,P光的臨界角大于Q光的臨界角
C.P光在水中的傳播速度小于Q光
D.讓P光和Q光通過同一雙縫干涉裝置,P光條紋間的距離小于Q光

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,R1,R2,R3為定值電阻,R1為光敏電阻(光敏電阻被光照射時(shí)阻值變小),C為電容器.閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,用光照射R1,下列說法正確的是( 。
A.電壓表示數(shù)增大B.電源的效率增大
C.電容器所帶電荷量增加D.R2消耗的功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.某同學(xué)有一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示.取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E.,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離且標(biāo)在圖上,所打紙帶上C、B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC、vB 各為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 則紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=4.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷q=8.0×10-5C,取10g=10m/s,求:
(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大;
(2)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大。
(3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中,電場力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.鉛蓄電池的電動(dòng)勢是2.0V,表明在鉛蓄電池內(nèi)部,把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能時(shí),可使單位電荷的能量增加2.0J.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖象,則下列說法中正確的是(  )
A.電動(dòng)勢E1=E2,短路電流I1<I2
B.電動(dòng)勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C.電動(dòng)勢E1>E2,內(nèi)阻r1>r2
D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.一物體在水平外力作用下從A點(diǎn)由靜止開始沿水平方向向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),發(fā)生位移s1到達(dá)B點(diǎn)后改作勻速運(yùn)動(dòng),再發(fā)生位移s2到達(dá)C點(diǎn)并以加速段加速度大小的2倍做勻減速運(yùn)動(dòng)直到D點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng),已知物體從A到C經(jīng)歷時(shí)間為t,s2=3s1,則(  )
A.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{({s}_{2}+2{s}_{1})^{2}}{2{s}_{1}{t}^{2}}$
B.物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為$\frac{2{s}_{2}+{s}_{1}}{t}$
C.物體從A到B經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{2{s}_{1}}{{s}_{2}+{s}_{1}}t$
D.物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度大小為$\overline{v}=\frac{15{s}_{1}}{4t}$

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