题目内容

如图所示,质量m=2.kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m.如果桥面承受的压力不得超过3.N,则:

(1)汽车允许的最大速率是多少?

(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10)

答案:10m/s;100000N
解析:

解:(1)汽车在桥凹面底部时,由牛顿第二定律得:

代入数据解得v=10m/s

(2)汽车在凸面顶部时,由牛顿第二定律得:

代入数据解得

汽车驶至凹面的底部时,合力向上,此时车对桥面压力最大;当车驶至凸面的顶部时,合力向下,此时车对桥面的压力最小.

车在不同的位置,合外力的方向不同,导致弹力大小不同,车在凸桥顶部时对桥面压力最小.


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