题目内容

在下列情况中,汽车以相同的速率在不平的路面上匀速行驶,对路面的压力最大的是(  )
A、驶过半径较小的凹形路B、驶过半径较大的凹形路C、驶过半径较大的凸形路D、驶过半径较小的凸形路
分析:汽车通过凸形路面顶部和凹形路面底部时,由汽车的重力和路面的支持力提供汽车的向心力,根据超重和失重观点分析汽车所受的支持力与重力的关系,再由牛顿第二定律列式分析支持力与半径的关系,即可根据牛顿第三定律判断.
解答:解:汽车通过凸形路面顶部时,由汽车的重力和路面的支持力的合力提供汽车的向心力,即有:
  mg-FN=m
v2
r

解得:FN=mg-m
v2
r

有:FN<mg
根据牛顿第三定律可知,汽车对路面的压力为:FN′=FN<mg.
同理,汽车通过凹形路面底部时,由汽车的重力和路面的支持力的合力提供汽车的向心力,即有:
  FN-mg=m
v2
r

有:FN>mg
根据牛顿第三定律可知,汽车对路面的压力为:FN′=FN>mg.而且半径越小,FN′越大,所以驶过半径较小的凹形路时,对路面的压力最大.故A正确,BCD错误.
故选:A
点评:本题通过分析汽车的受力情况,确定向心力来源,再由牛顿定律分析是超重还是失重现象,判断支持力与重力的关系.
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