一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧拱形路面,关于汽车的受力情况,下列说法正确的是( )A.汽车对路面的压力大小不变,总是等于汽车的重力B.汽车对路面的压力大小
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一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧拱形路面,关于汽车的受力情况,下列说法正确的是( )A.汽车对路面的压力大小不变,总是等于汽车的重力B.汽车对路面的压力大小
题型:不详
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一辆汽车匀速率通过半径为
R
的圆弧拱形路面,关于汽车的受力情况,下列说法正确的是( )
A.汽车对路面的压力大小不变,总是等于汽车的重力
B.汽车对路面的压力大小不断发生变化,总是小于汽车所受重力
C.汽车的牵引力不发生变化
D.汽车的牵引力逐渐变小
答案
BD
解析
汽车受重力
mg
、路面对汽车的支持力
F
N
、路面对汽车的牵引力
F
(暂且不考虑汽车运动过程中受到的阻力),如图6-8-9所示。设汽车所在位置路面切线与水平面所夹的角为
θ
汽车运行时速率大小不变,沿轨迹切线方向合力为零,所以
F
-
mg
sin
θ
=0,则
F
=
mg
sin
θ
汽车在到达最高点之前,
θ
角不断减小,由上式可见,汽车的牵引力不断减小;从最高点向下运动的过程中,不需要牵引力,反而需要制动力,所以C选项不正确,D选项正确。
在沿着半径的方向上,汽车有向心加速度,由牛顿第二定律:
mg
cos
θ
-
F
N
=
,则
F
N
=
mg
cos
θ
-
。
可见,路面对汽车的支持力
F
N
随
θ
的减小而增大,当到达顶端时
θ
=0,
F
N
=
mg
-
达到最大,
F
N
<
mg
,所以A选项不正确,B选项正确。
举一反三
如图6-8-25甲所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为
m
的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30
0
,物体以速率
v
绕圆锥体轴线做水平圆周运动:
⑴当
时,求线对物体的拉力;
⑵当
时,求线对物体的拉力。
题型:不详
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如图6-8-27所示,细绳一端系着质量
kg的物体,静止于水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量
kg的物体,
M
的中点与圆孔距离为0.2m,并知
M
和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度
在什么范围
m
会处于静止状态?(
)
题型:不详
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题型:不详
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题型:不详
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如图6-8-13所示,小物体位于半径为R的半球顶端,若给小物体以水平初速度
v
0
时,小物体对球顶恰无压力,则( )
A.物体立即离开球面做平抛运动
B.物体落地时水平位移为
C.物体的初速度
D.物体着地时速度方向与地面成45°角
题型:不详
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