Question

一汽車以一定的速率通過凸圓弧形橋，橋的圓弧半徑為40m，則汽車通過橋頂部時，橋面受到汽車的壓力

小于

（填“大于”或“小于”）汽車的重力．如果這輛汽車通過凸形橋頂部時速度達到

20

m/s，汽車就對橋面無壓力．（重力加速度g=10m/s²）

Answer 1

分析：汽車通過凸圓弧形橋頂部時，由汽車的重力和橋面的支持力提供汽車的向心力，根據牛頓第二定律求出支持力，再牛頓第三定律求解橋面受到汽車的壓力大小．當汽車對橋面的壓力為零，由汽車的重力提供向心力，再牛頓第二定律此時的速度．

解答：解：汽車通過凸圓弧形橋頂部時，由汽車的重力和橋面的支持力提供汽車的向心力，
即mg-F_N=m

v2

R

所以橋面受到汽車的壓力小于汽車的重力
當F_N=0時，mg=m

v2

R

解得：v=20m/s
故答案為：小于，20

點評：汽車通過拱橋頂點時，通過分析受力情況，確定向心力來源，再由牛頓定律分析是超重還是失重現象．當汽車要騰空飛起做平拋運動時，由重力提供向心力，臨界速度為v₀=

gR

，要記得．