一辆质量m=5×103kg的汽车以15m/s的速度开上一个半径为R=50m的圆弧形拱桥的顶端最高点时，汽车的向心加速度大小为______m/s2，此时它对桥顶部

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一辆质量m=5×10³kg的汽车以15m/s的速度开上一个半径为R=50m的圆弧形拱桥的顶端最高点时，汽车的向心加速度大小为______m/s²，此时它对桥顶部的压力大小为______N．（取g=10m/s²）

答案

当小车以15m/s的速度经过桥顶时，对小车受力分析，如图，小车受重力G和支持力N；

魔方格

根据向心加速度公式得：
a=

15×15

=4.5m/s²根据牛顿第二定律得：
G-N=m

解得：N=2.75×10⁴N
根据牛顿第三定律得：它对桥顶部的压力大小为2.75×10⁴N
故答案为：4.5，2.75×10⁴

举一反三

如图所示，半径为R的半球形碗内表面光滑，一质量为m的小球以角速度ω在碗内一水平面做匀速圆周运动，则该平面离碗底的距离h=______．魔方格

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奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作，难度系数非常大．假设运动员质量为m，单臂抓杠身体下垂时，手掌到人体重心的距离为l，在运动员单臂回转从顶点倒立（已知此时速度为0）转动至最低点的过程中（可将人视作质量集中于重心的质点，且不考虑手掌与单杠间的摩擦力，重力加速度为g）．下列分析不正确的有（　　）

A．到最低点处速度是2

B．在最低点处的加速度大小是4g

C．在最低点时运动员手臂拉力是其自身重力的3倍

D．经过最低点角速度最大且等于2

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如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同．现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v₀=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度．忽略长木板与地面间的摩擦．取重力加速度g=10m/s²．求
（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F；
（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功W_f；
（3）小铁块和长木板达到的共同速度v．魔方格

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A、B两球质量分别为m₁与m₂，用一劲度系数为K的弹簧相连，一长为l₁的细线与m₁相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO′上，如图所示，当m₁与m₂均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时，弹簧长度为l₂．
求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？
（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？魔方格

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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=10m/s²）
（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（2）如果汽车以10m/s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？
（3）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？魔方格

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