Question

15．汽车在拱桥上以速度v=10m/s前进，汽车的质量m为500kg，桥面的圆弧半径为20m，汽车过桥的最高点时对桥面的压力小于（填“大于”、“等于”或者“小于”） 汽车的重力，处于失重状态（填“超重”或者“失重”）．

Answer 1

分析 在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，再根据牛顿第三定律求出汽车通过桥最高点时对桥面的压力，判断出超重或失重．

解答 解：汽车通过桥的最高点时，根据牛顿第二定律得：mg-N=$\frac{m{v}^{2}}{R}$
桥面对汽车的支持力：N=mg-$\frac{m{v}^{2}}{R}$
根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力：N'=N=mg-$\frac{m{v}^{2}}{R}$＜mg
处于失重状态
故答案为：小于   失重

点评 解决本题的关键是正确的受力分析，搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，明确超重和失重的定义