如图所示,质量m=2.0×kg的汽车以不变的速度先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m。由于轮胎太旧,如果受到超过3×N的压力时就会出现爆胎,则
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量m=2.0× kg的汽车以不变的速度先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m。由于轮胎太旧,如果受到超过3× N的压力时就会出现爆胎,则:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193725-75231.jpg) (1)汽车在行驶过程中,在哪个位置最可能出现爆胎? (2)为了使汽车安全过桥,汽车允许的最大速度是多少? (3)若以(2)中所求得速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少? |
答案
(1)B点;(2)10m/s;(3)105N。 |
解析
(1)根据圆周运动的知识,凹处受力较大,则在B点位置最可能出现爆胎。 (2)汽车在凹形桥底部时,由牛顿第二定律得:FN-mg=mv2/r 代入数据解得v=10m/s (3)汽车在经过拱形桥顶部时,对桥的压力最小 由牛顿第二定律得:mg-FN’=mv2/r 解得FN’=105N 由牛顿第三定律知最小压力为105N |
举一反三
一辆满载的货车通过一段崎岖的路面,现前方有一凹坑,若此车要通过此凹坑,那么( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193722-80225.png) A 若车以一定速度通过此凹坑,那么在凹坑最低端对地面的压力大小等于自身重力,与速度无关 B 此货车应该选择减速慢行,以避免在凹坑最低端时与地面之间的压力过大而导致车辆的损坏 C 货车通过凹坑时,不止受到重力、支持力、阻力和牵引力,而且还受到向心力 D 在到达最低点之前,由于货车向下运动,所以加速度沿曲线切线方向向 |
汽车以—定速率通过拱桥时,下列说法中正确的是( ) A 在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力 B 在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力 C 在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 D 若汽车在最高点停下,汽车对桥的压力等于汽车的重力 |
长度为0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图1所示,小球通过最高点时的速度为2m/s,取g=10m/s2,则此时轻杆OA将: ( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193715-37130.png) A.受到6.0N的拉力 | B.受到6.0N的压力 | C.受到24N的拉力 | D.受到24N的压力 |
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如图所示,可视为质点、质量为 的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193703-92506.jpg) A.小球通过最高点的最小速度为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193703-87754.png) | B.小球通过最高点的最小速度为0 | C.如果小球在最高点时的速度大小为 ,则此时小球给管道壁有竖直向下作用力 | D.如果小球在最低点时的速度大小为 ,则此时小球给管道间的相压大小为6mg |
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如下图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确是( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129193654-91825.jpg) A.小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为(M+6m)g | B.小球运动到最高点时,台秤的示数最小且为Mg | C.小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同 | D.小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态 |
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