在各种公路上拱形桥是常见的，质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求：（1）汽车通过桥的最高点时对桥面的压力．（2）若R取160m，试讨论汽

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在各种公路上拱形桥是常见的，质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求：
（1）汽车通过桥的最高点时对桥面的压力．
（2）若R取160m，试讨论汽车过桥最高点的安全速度．（g取10m/s2）

答案

（1）汽车通过桥的最高点时受力如图，根据牛顿第二定律得：mg-N=

mv2

R

桥面对汽车的支持力：N=mg-

mv2

R

根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力：N"=N=mg-

mv2

R

（2）若N"=0，汽车对桥面无压力，汽车将腾空从而失控制．所以为安全起见应
N′＞0，即v＜

Rg

代入数据得：v＜40 m/s
汽车过桥时的安全速度应小于144 km/h
答：（1）汽车通过桥的最高点时对桥面的压力为mg-

mv2

R

．
（2）汽车过桥最高点的安全速度应小于144 km/h．