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如圖4-3-12所示，汽車質量為1.5×104kg，以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，橋面圓弧半徑為15m.如果橋面承受的最大壓力不得超過2.0×105N，汽車允許的最大速率是多少?汽車以此速率駛過橋面的最小壓力是多少?（g取10m/s2）

圖4-3-12

解析：首先要確定汽車在何位置時對橋面的壓力最大.汽車經過凹形橋面時，向心加速度方向向上，汽車處于超重狀態(tài);經過凸形橋面時，向心加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，所以當汽車經過凹形橋面的最低點時如圖4-3-13甲所示，汽車對橋面的壓力最大.

圖4-3-13

當汽車經過凹形橋面最低點時，設橋面支持力為Fn1，由牛頓第二定律有Fn1-mg=m

要求Fn1≤2.0×105N

解得允許的最大速度v合m=7.07m/s

由上面的分析可知，汽車經過凸形橋面頂點時對橋面的壓力最小，設為Fn2.

如圖4-3-13乙所示，mg-Fn2=m

解得Fn2=1.0×105N.

由牛頓第三定律知，Fn2與Fn2′等值反向.


練習冊系列答案
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如圖4-3-12所示，接有燈泡L的平行金屬導軌水平放置在勻強磁場中，一導體桿與兩導軌良好接觸并做往復運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同.圖中O位置對應于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對應于彈簧振子的最大位移處.若兩導軌的電阻不計，則（    ）

圖4-3-12

A.桿由O到P的過程中，電路中電流變大

B.桿由P到Q的過程中，電路中電流一直變大

C.桿通過O處時，電路中電流方向將發(fā)生改變

D.桿通過O處時，電路中電流最大

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A.天平仍處于平衡

B.天平平衡被破壞，A球下降

C.天平轉過一角度平衡

D.平衡被破壞，B球下降

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如圖4-3-12所示，一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內做圓周運動，以下說法中正確的是（    ）

圖4-3-12

A.小球過最高點時，桿所受的彈力一定等于零

B.小球過最高點時速度只要稍大于零即可

C.小球過最高點時，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時重力一定大于桿對球的作用力

D.小球過最高點時，桿對球的作用力大小可能等于重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

一輛卡車在丘陵地勻速行駛，地形如圖4-3-12所示，由于輪胎太舊，爆胎可能性最大的地段應是（    ）

圖4-3-12

A.a處                 B.b處              C.c處               D.d處

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