汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小可以受力分析吗,有图更好.

来源：学生作业帮助网编辑：六六作业网时间：2024/11/25 16:56:26

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汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小可以受力分析吗,有图更好.
汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小
可以受力分析吗,有图更好.

汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小可以受力分析吗,有图更好.
不管做什么运动,我们一般在机械运动中做受力分析只用到重力弹力摩擦力这几个.
汽车在桥顶受重力和拱桥对它的支持力,这两个力同在一条直线上.由于拱桥的圆周圆心在桥底下,所以向心力的方向应该指向桥下.这个时候可以写出
向心力=G-F ,即 F=G- 向心力.因为重力的一部分要提供向心力,所以支持力就变小了.

不一定
和速度有关系

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我觉得“汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小”这个说法整个就是错的。
首先，如果汽车要做匀速圆周运动过拱桥，仅有重力和支持是肯定不可能的（这里假设支持力方向是垂直于路面的，因为高中物理教材就是这么说的！），而这两个力的合力明显不指向圆心。所以若汽车是匀速过桥，必定还有其他力，比如上桥时要有动力（这和我们的经验是相符的，一个关了发动机的汽车，怎么可能上坡时不减速呢？），这个动力假设是桥面对车轮向前的静摩擦力，方方向平行于桥面（这也是教材上说的！），那么画出的示意图后就会很容易看到，上桥时桥对车的支持力不仅不会减小还会增大，且在桥顶达到最大（简单说来，可以把重力分解为沿桥面方向的G1和垂直于桥的G2，其中G1和静摩擦力平衡，保证切向合力为零，使汽车速度不变，而G2则抵消一部分支持力Fn后，Fn剩余的部分提供向心力，即F向=Fn-G2，明显车上桥时G2会增大，在桥顶时G2达到最大就是重力G，因为向心力F向大小不变，故Fn肯定增大）。
我想之所以很多书上会这么说，原因是因为根据实际经验，我们坐车过拱桥时确实会感到自己对座位的压力减小了，这个倒是可以解释：因为以座位上的人本身看来，座位对自己的力就是向上的支持力，但其实这里“支持力”并不是垂直于路面的，也不垂直于座位！因为座位有靠背！（下桥时有安全带）所以对人作受力分析就可以看做是两个力：重力，座位的支持力，其中这个座位支持力方向不确定，可能会变。而根据运动状态，人在和车一起匀速圆周运动，所以重力和座位支持力就可以确定了：两力合成后必定指向圆心且大小不变，而重力始终是竖直方向且大小不变，所以随着人上桥，座位支持力方向逐渐变的竖直，大小逐渐变小（你可以自己画个图试试）。
所以最终结论是“汽车在做匀速圆周运动到拱桥顶端时对桥的压力最小”这个结论是对现实经验的不正确引申得出的错误结论：变小的是人对座位的压力，但车对地面的压力？那可不一定！

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