内容正文:
汽车过桥问题
知识点:汽车所受重力与支持力的合力提供向心力
所需知识点:
高中物理重难点微课
1
知识传递——凸形桥与凹形桥
1、汽车过桥是竖直面内圆周运动的典型代表
2、研究方法与水平面内圆周运动相同
G
FN
G
FN’
最高点
最低点
知识传递——凸形桥与凹形桥
G
FN
G
FN’
最高点
最低点
需要向心力大小 | 方向
提供向心力
=
=
圆心
知识传递——凸形桥最高点
半径R
车速v
mg
Fn
汽车过拱形桥需要向心力
重力和支持力的合力提供向心力
失
重
是否也有
完全失重?
FN=0,此时汽车对桥面的压力为0
知识传递——汽车的完全失重
汽车车速为v,地球半径为R
汽车对桥面的压力为0
G=9.8N/kg,R=6371km
v ≈7900m/s
小试牛刀——汽车过桥
小试牛刀——汽车过桥
谢 谢 聆 听
知识点:汽车所受重力与支持力的合力提供向心力
所需知识点:
高中物理重难点微课
8
宽屏测试图案(16:9)
纵横比测试
(应出现圆形)
16x9
4x3
9
$$
汽车过桥问题 同步练习(原卷版)
一、知识回顾
知识点:汽车所受重力与支持力的合力提供向心力
所需知识点:
二、巩固练习——单选题
1.(22-23高一上·吉林长春·期末)一个质量为m的物体(体积可忽略),在半径为R的光滑半球顶点处以水平速度运动,如图所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.若,则物体对半球顶点压力为mg B.若,则物体对半球顶点的压力为
C.若,则物体对半球顶点的压力为 D.若,则物体对半球顶点的压力为零
2.(22-23高一下·宁夏银川·阶段练习)把地球设想成一个半径为地球半径的拱形桥,如图所示,汽车在最高点时,若恰好对“桥面”压力为,,则汽车的速度为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高三上·河南平顶山·阶段练习)一辆汽车以相同的速率连续通过可视为圆弧的凹桥与凸桥,如图所示。已知汽车通过凹桥最低点对桥面的压力为其重力的2倍,通过凸桥最高点时对桥面的压力为其重力的,汽车可视为质点,则凹桥与凸桥半径之比为( )
A. B. C. D.
4.(22-23高一下·浙江台州·期中)拱宸桥东西横跨大运河,是京杭大运河到杭州的终点标志。始建于明崇祯四年(1631年),清光绪十一年(1888年)重建,中间几经兴废。该桥长98米,高16米。假设某人骑一电动车,人车总质量100kg,以4m/s的速度过拱宸桥的最高点,最高点可看作半径为16m的圆形,,则在最高点车对桥的压力大小为( )
A.1100N B.0N C.900N D.975N
5.(22-23高一下·四川德阳·阶段练习)为美观和经济,许多桥面建成拱形。汽车通过桥顶时,对桥面的压力会减小,过快的汽车将失去控制、无法转向,造成安全隐患,故拱形桥上都会有限速标志。设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时,其速度就是限速标志对应的速度,桥顶圆弧对应的半径为100m,则该限速标志所示速度约为(取)( )
A.36km/h B.54km/h
C.70km/h D.80km/h
6.(23-24高二上·江苏·阶段练习)日常生活中,我们看到的桥面都是中间高的凸形桥,中间低的凹形桥很少见。下列有说法正确的是( )
A.汽车通过凹形桥的最低点时,支持力提供向心力
B.汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
C.汽车通过凹形桥的最低点时,为了防止爆胎,车应快速驶过
D.同一辆汽车以相同的速率通过凹形桥的最低点时,比通过凸形桥最高点对桥面的压力大
7.(2023高二上·江苏扬州·学业考试)如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又拉起,在最低点时,座椅对飞行员的支持力为F,飞行员所受重力为G。则( )
A.F=G B.F>G C.F=0 D.F<G
8.(23-24高二上·广东汕尾·期末)如图甲所示,过山车是一项极具体验感和挑战性的游乐项目。过山车的过载值一般都不超过(g为重力加速度,取,过载是指人体承受的加速度),若某一过山车通过最低点的运动可视为竖直平面内的圆周运动,半径(如图乙),则过山车通过最低点的最大速度应不大于( )
A. B. C. D.
9.(23-24高一上·重庆北碚·期末)如图,某人骑着自行车经过圆弧形凹形桥,在最低点时对桥的压力大小是人和车总重力的k倍。若桥的半径为R,重力加速度为g,则( )
A.
B.
C.自行车在最低点的速度
D.自行车在最低点的速度
10.(22-23高三上·江苏宿迁·期中)汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面,其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分,如图所示的A、B、C处,其中B处的曲率半径最大,A处的曲率半径为,C处的曲率半径为,重力加速度为g。若有一辆可视