如圖所示，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20m．由于輪胎太舊，如果受到超過3×105N的壓力時就會出現(xiàn)爆胎，則：
（1）汽車在行駛過程中，在哪個位置最可能出現(xiàn)爆胎？
（2）為了使汽車安全過橋，汽車允許的最大速度是多少？
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？
分析：（1）汽車通過B點時處于超重狀態(tài)，汽車輪胎受到的地面作用力大于汽車的重力，而汽車通過D點時處于失重狀態(tài)，汽車輪胎受到的地面作用力小于汽車的重力，即可知在B點最可能出現(xiàn)爆胎；
（2）為了使汽車安全過橋，輪胎受到的壓力最大不超過3×105N．汽車在凹形橋底部時，由重力和橋面的支持力的合力提供汽車的向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最大速度；
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車在經(jīng)過拱形橋頂部時，對橋的壓力最小，根據(jù)牛頓第二、第三定律求出汽車對橋面的最小壓力．
解答：解：（1）汽車通過B點時加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律得知：汽車輪胎受到的地面作用力大于汽車的重力，而汽車通過D點時加速度豎直向下，處于失重狀態(tài)，汽車輪胎受到的地面作用力小于汽車的重力，故在B點時最可能出現(xiàn)爆胎．
（2）汽車在凹形橋底部時，由牛頓第二定律得：FN-mg=m
v2
r

將  FN=3×105N，m=2.0×104kg，r=20m代入解得  v=10m/s
（3）汽車在經(jīng)過拱形橋頂部時，對橋的壓力最小
由牛頓第二定律得：mg-FN′=m
v2
r
     
代入解得 FN′=105N 
由牛頓第三定律知最小壓力為105N．
答：（1）汽車在行駛過程中，在B點最可能出現(xiàn)爆胎．
（2）為了使汽車安全過橋，汽車允許的最大速度是10m/s．
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是05N．
點評：本題關(guān)鍵通過分析向心力的來源，由牛頓運動定律研究汽車過拱橋時壓力．
練習(xí)冊系列答案
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（2013?荊州模擬）如圖所示，質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
（2）如果從某時刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離．

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如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上，用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊，當(dāng)木塊運動到x=10m時撤去力F．不計空氣阻力．已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
（1）撤去力F時木塊速度的大�。�
（2）撤去力F后木塊運動的時間．

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如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）撤去拉力后物體運動的加速度
（2）撤去拉力后物體運動的最長時間．

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（2013?海淀區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中．取g=10m/s2．
（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；
（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變．求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功；
（3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微粒回到出發(fā)點時的動能．

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