人教版新教材必修二 6.4 生活中的圆周运动汽车过桥专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材必修二 6.4 生活中的圆周运动汽车过桥专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 631.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-26 13:47:59 | ||
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文档简介
人教版新教材必修二第六章汽车过桥专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
下列说法中正确的是( )
A. 日常生活中遇到的离心运动都是有危害的，要防止任何离心运动的发生
B. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
C. 汽车以一定的速率通过拱桥，在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力作用
有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图，两个圆锥摆的高度相同，偏角不同，它们的角速度大小相等
C. 如图，两个小球在内壁光滑的固定圆锥筒内的、位置所在高度处做匀速圆周运动，则它们的角速度大小相等
D. 火车在弯道处超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用
汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的，则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是( )
A. B. C. D.
如图所示是游乐场里的过山车，各处的动摩擦因素相同，过山车运动过程中经过、两点( )
A. 在点时对轨道压力较小 B. 在点时所受摩擦力较大
C. 在点时所受向心力较大 D. 在点时合外力方向竖直向下
如图，一辆装满货物的汽车在丘陵地匀速行驶，由于轮胎太旧，途中放了炮，你认为在图中、、、四处，放炮的可能性最大处是( )
A. 处 B. 处 C. 处 D. 处
如图所示，一拱桥的两侧分别与水平路面平滑连接，拱桥可简化为半径为的三分之一圆弧，一汽车匀速率经过拱桥，为保证汽车经过拱桥过程中不会腾空而脱离桥面，则汽车通过拱桥允许的最大速率为已知重力加速度为
A. B. C. D.
有一河道的通车桥梁，桥面建筑成一定的圆弧形而非水平面，如图所示。若某一汽车行驶在桥面上，下列关于汽车过桥的说法正确的是( )
A. 若车辆安全通过圆弧形桥，在桥顶时处于超重状态
B. 若车辆安全通过圆弧形桥，车辆通过圆弧形桥顶时速度越大，对桥面的压力越小
C. 若车辆匀速率通过该桥桥顶，对桥面的压力大小等于车辆所受重力大小
D. 若圆弧形桥面的半径为，则车辆通过该桥顶的安全行驶速度可超过
如图所示，水平传送带的右端与水平地面间的高度差为，现将一小滑块视为质点无初速度地放在传送带的左端，滑块到达点后恰好不再与传送带接触，离开传送带落到地面上的点图中未画出，、两点间的水平距离为。不计传送带的厚度以及空气阻力。传送带轮子的半径为
A. B. C. D.
重庆巴南区的一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看作由半径相同的凹凸路面彼此连接而成，如图乙所示。如甲图所示重力为的货车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点和凹形路面的最低点时，对面地的压力大小分别为、。则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
一辆汽车通过一座拱形桥后，接着又通过一凹形路面，已知拱形桥与凹形路面的半径相等，且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重量的倍，在凹形路面最低点时对路面的压力为汽车重量的倍，则汽车在桥顶的速度与其在凹形路面最低点时的速度的大小之比为( )
A. ： B. C. ： D.
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
摩托车通过一座拱形桥顶部时速度为，此时车对桥面的压力只有重力的。如果摩托车通过该桥顶部对桥面的压力只有重力的，则车的速度为多大
如图所示，一辆质量为的汽车通过一座半径为的圆弧拱桥顶部，．
如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧拱桥的压力是多大？
如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是多大？
设想拱桥的半径增加到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少多大？地球半径
一辆质量为的汽车在圆弧半径为的拱桥上行驶．取
若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥面的压力是多大？
汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？
如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为多大？已知地球半径为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：日常生活中遇到的离心运动并不都是有危害的，如洗衣机的脱水，无缝钢管的铸造等都是利用的离心运动，故A错误；
B.在匀速圆周运动中，向心加速度的方向是不断变化的，所以不是恒定的，故B错误。
C.汽车以一定的速率通过拱桥时，汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力，由于向心力的方向向下，所以在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力，故C正确；
D.所有物体都要受到重力作用，所以当“水流星”通过最高点时，也要受重力作用，故D错误；
故选：。
洗衣机甩水即为离心运动，加速度是矢量，必须大小和方向都不变才是恒定的，汽车运动到最高点，需要向下的向心力，据此分析受力情况；
任何物体都要受到重力作用；
该题考查了物理学中的一些基本现象，要求会通过物理知识来解释这些现象；
2.【答案】
【解析】
【分析】
分析每种模型中物体的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可。
此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况。
【解答】
A.汽车在最高点有，则，故汽车处于失重状态，故A错误；
B.如图所示是一圆锥摆，由重力和拉力的合力提供向心力，则有；，知，故偏角不同，但保持圆锥的高相同，角速度相等，故B正确；
C.如图所示，设锥角为，根据受力分析知两球的向心力，由可得，小球在位置时角速度大，故C错误；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，大于重力和支持力的合力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
汽车通过圆弧形拱桥顶端，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解。
解决本题的关键搞清向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解。
【解答】
当车速大小为时，在拱桥的最高点有：
当压力等于零时有：
由代入数据解得：，故B正确，ACD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
点重力和支持力合力提供向心力，切线方向有摩擦力，物体做非匀速圆周运动。
分析清楚过山车的运动性质是关键。
【解答】
在点有向上的向心加速度，物体处于超重状态，对轨道压力较大，根据，可知摩擦力也较大，A错误，B正确；
C.从到，摩擦力和重力都做负功，物体动能减少，由图可知半径变大，根据向心力公式，可知点的向心力较小，另外向心力是一种效果力，本题我们可以说，重力与弹力的合力提供了在点时的向心力，不能说在点时受到的向心力，C错误；
D.过山车不是匀速圆周运动，故B点合外力不是竖直向下，D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
当轮胎受到的地面的支持力最大，最可能“放炮”以汽车为研究对象，根据牛顿运动定律分析汽车在四个位置受到的地面的支持力的大小，判断在哪个位置最容易放炮。
本题考查运用牛顿运动定律分析实际生活中圆周运动的能力．比较简单。
【解答】
汽车经过丘陵的高处时，向心加速度向下，汽车处于失重状态，地面对汽车的支持力小于重力，而当汽车经过丘陵的低处时，向心加速度向上，汽车处于超重状态，地面对汽车的支持力大于重力，所以汽车经过图中、两处受到的支持力大于、两处受到的支持力，、两处容易放炮。
对于、两处，设汽车的质量为，凹陷处半径为，汽车速度大小为，则由牛顿第二定律得
得到地面的支持力，在汽车的速率不变时，半径越小，越大，越容易放炮。图中处半径比处半径小，则汽车在处最容易放炮。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
在桥底端，对汽车受力分析，由重力垂直于桥面的分力及桥面对汽车的支持力的合力提供向心力，由此分析得解。
本题主要考查圆周运动的规律，知道物体在圆周运动过程，由沿径向的合力提供向心力是解题的关键，难度一般。
【解答】
在桥底端，汽车受重力、牵引力、桥面滑动摩擦力及桥面的支持力，由于汽车做匀速率运动，故沿桥面方向合力为零，在垂直于桥面的方向由重力的分力与支持力的合力提供向心力。由几何关系可得：，由表达式可知，当支持力越小，则向心力越大，汽车的线速度会越大，当支持力大小为零时，解得汽车通过拱桥允许速率最大，为：，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
加速度方向竖直向下，处于失重状态，加速度方向向上，处于超重状态，汽车上桥的过程中，只有最高点才是重力和支持力的合力提供向心力，据此解题。
【解答】
、小汽车做圆周运动，在最高点合力提供向心力，方向指向圆心，所以加速度方向竖直向下，汽车处于失重状态，故A错误，C错误；
B、在最高点，根据向心力公式得：解得：，故车辆通过圆弧形桥顶时速度越大，对桥面的压力越小，故B正确；
D、在最高点，根据向心力公式得：，当时，速度最大，，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平抛运动与圆周运动，目的是考查学生的推理能力。
根据滑块从点做平抛运动列出水平方向和竖直方向关系式，同时点重力提供向心力，联立可得。
【解答】
设滑块通过点时的速度大小为，滑块离开传送带后在空中运动的时间为，根据平抛运动的规律有：，，设滑块的质量为，设传送带的轮子半径为，因滑块通过点时，其所受重力恰好提供向心力，故有：，解得：，故ACD错误，B正确。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆周运动与超重失重的结合，弄清楚货车的超重与失重状态是解题的关键。
分析货车经过、时加速度的方向，从而得出货车的超重与失重状态即可判断。
【解答】
货车经过凸形路面的最高点时，加速度方向竖直向下，此时货车处于失重状态，则；货车经过凹形路面的最低点时，加速度方向竖直向上，此时货车处于超重状态，则，可见，故C正确，ABD错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出速度大小之比。
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可，一定要熟记向心力公式。
【解答】
汽车通过桥顶时，有：
在圆弧形凹地最低点时有：
，
所以：：
故选B。
11.【答案】解：摩托车以的速度通过桥顶时，
有，
当摩托车通过桥顶对桥面的压力为重力的时，
有，
解得此时摩托车速度。
【解析】见答案
12.【答案】解：汽车受重力和拱桥的支持力，根据牛顿第二定律有：
解得：
根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为；
汽车只受重力，所以：
解得：；
利用第问的结论，有：
答：如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是；
如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是；
设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少．
【解析】汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小．
当汽车对桥面的压力为零，由汽车的重力提供向心力，再牛顿第二定律此时的速度．
利用第问的结论分析即可．
汽车通过拱桥顶点时，通过分析受力情况，确定向心力来源，再由牛顿定律分析是超重还是失重现象．当汽车要腾空飞起做平抛运动时，由重力提供向心力，临界速度为．
13.【答案】解：汽车过桥顶时，由牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力是；
汽车对桥的压力为零，由牛顿第二定律有
代入数据解得
汽车在桥面上腾空，所受支持力为零，则
代入数据解得
答：汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是；
汽车以的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力；
如果拱桥的半径增大到与地球半径一样，汽车要在桥面上腾空，速度至少要．
【解析】汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力，压力与支持力是作用力与反作用力，大小相等；
重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解速度；
依然是重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解．
汽车过拱桥关键在于找到向心力来源，然后根据合力等于向心力列式求解．
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
下列说法中正确的是( )
A. 日常生活中遇到的离心运动都是有危害的，要防止任何离心运动的发生
B. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
C. 汽车以一定的速率通过拱桥，在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力作用
有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图，两个圆锥摆的高度相同，偏角不同，它们的角速度大小相等
C. 如图，两个小球在内壁光滑的固定圆锥筒内的、位置所在高度处做匀速圆周运动，则它们的角速度大小相等
D. 火车在弯道处超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用
汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的，则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是( )
A. B. C. D.
如图所示是游乐场里的过山车，各处的动摩擦因素相同，过山车运动过程中经过、两点( )
A. 在点时对轨道压力较小 B. 在点时所受摩擦力较大
C. 在点时所受向心力较大 D. 在点时合外力方向竖直向下
如图，一辆装满货物的汽车在丘陵地匀速行驶，由于轮胎太旧，途中放了炮，你认为在图中、、、四处，放炮的可能性最大处是( )
A. 处 B. 处 C. 处 D. 处
如图所示，一拱桥的两侧分别与水平路面平滑连接，拱桥可简化为半径为的三分之一圆弧，一汽车匀速率经过拱桥，为保证汽车经过拱桥过程中不会腾空而脱离桥面，则汽车通过拱桥允许的最大速率为已知重力加速度为
A. B. C. D.
有一河道的通车桥梁，桥面建筑成一定的圆弧形而非水平面，如图所示。若某一汽车行驶在桥面上，下列关于汽车过桥的说法正确的是( )
A. 若车辆安全通过圆弧形桥，在桥顶时处于超重状态
B. 若车辆安全通过圆弧形桥，车辆通过圆弧形桥顶时速度越大，对桥面的压力越小
C. 若车辆匀速率通过该桥桥顶，对桥面的压力大小等于车辆所受重力大小
D. 若圆弧形桥面的半径为，则车辆通过该桥顶的安全行驶速度可超过
如图所示，水平传送带的右端与水平地面间的高度差为，现将一小滑块视为质点无初速度地放在传送带的左端，滑块到达点后恰好不再与传送带接触，离开传送带落到地面上的点图中未画出，、两点间的水平距离为。不计传送带的厚度以及空气阻力。传送带轮子的半径为
A. B. C. D.
重庆巴南区的一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看作由半径相同的凹凸路面彼此连接而成，如图乙所示。如甲图所示重力为的货车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点和凹形路面的最低点时，对面地的压力大小分别为、。则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
一辆汽车通过一座拱形桥后，接着又通过一凹形路面，已知拱形桥与凹形路面的半径相等，且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重量的倍，在凹形路面最低点时对路面的压力为汽车重量的倍，则汽车在桥顶的速度与其在凹形路面最低点时的速度的大小之比为( )
A. ： B. C. ： D.
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
摩托车通过一座拱形桥顶部时速度为，此时车对桥面的压力只有重力的。如果摩托车通过该桥顶部对桥面的压力只有重力的，则车的速度为多大
如图所示，一辆质量为的汽车通过一座半径为的圆弧拱桥顶部，．
如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧拱桥的压力是多大？
如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是多大？
设想拱桥的半径增加到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少多大？地球半径
一辆质量为的汽车在圆弧半径为的拱桥上行驶．取
若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥面的压力是多大？
汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？
如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为多大？已知地球半径为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：日常生活中遇到的离心运动并不都是有危害的，如洗衣机的脱水，无缝钢管的铸造等都是利用的离心运动，故A错误；
B.在匀速圆周运动中，向心加速度的方向是不断变化的，所以不是恒定的，故B错误。
C.汽车以一定的速率通过拱桥时，汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力，由于向心力的方向向下，所以在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力，故C正确；
D.所有物体都要受到重力作用，所以当“水流星”通过最高点时，也要受重力作用，故D错误；
故选：。
洗衣机甩水即为离心运动，加速度是矢量，必须大小和方向都不变才是恒定的，汽车运动到最高点，需要向下的向心力，据此分析受力情况；
任何物体都要受到重力作用；
该题考查了物理学中的一些基本现象，要求会通过物理知识来解释这些现象；
2.【答案】
【解析】
【分析】
分析每种模型中物体的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可。
此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况。
【解答】
A.汽车在最高点有，则，故汽车处于失重状态，故A错误；
B.如图所示是一圆锥摆，由重力和拉力的合力提供向心力，则有；，知，故偏角不同，但保持圆锥的高相同，角速度相等，故B正确；
C.如图所示，设锥角为，根据受力分析知两球的向心力，由可得，小球在位置时角速度大，故C错误；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，大于重力和支持力的合力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
汽车通过圆弧形拱桥顶端，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解。
解决本题的关键搞清向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解。
【解答】
当车速大小为时，在拱桥的最高点有：
当压力等于零时有：
由代入数据解得：，故B正确，ACD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
点重力和支持力合力提供向心力，切线方向有摩擦力，物体做非匀速圆周运动。
分析清楚过山车的运动性质是关键。
【解答】
在点有向上的向心加速度，物体处于超重状态，对轨道压力较大，根据，可知摩擦力也较大，A错误，B正确；
C.从到，摩擦力和重力都做负功，物体动能减少，由图可知半径变大，根据向心力公式，可知点的向心力较小，另外向心力是一种效果力，本题我们可以说，重力与弹力的合力提供了在点时的向心力，不能说在点时受到的向心力，C错误；
D.过山车不是匀速圆周运动，故B点合外力不是竖直向下，D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
当轮胎受到的地面的支持力最大，最可能“放炮”以汽车为研究对象，根据牛顿运动定律分析汽车在四个位置受到的地面的支持力的大小，判断在哪个位置最容易放炮。
本题考查运用牛顿运动定律分析实际生活中圆周运动的能力．比较简单。
【解答】
汽车经过丘陵的高处时，向心加速度向下，汽车处于失重状态，地面对汽车的支持力小于重力，而当汽车经过丘陵的低处时，向心加速度向上，汽车处于超重状态，地面对汽车的支持力大于重力，所以汽车经过图中、两处受到的支持力大于、两处受到的支持力，、两处容易放炮。
对于、两处，设汽车的质量为，凹陷处半径为，汽车速度大小为，则由牛顿第二定律得
得到地面的支持力，在汽车的速率不变时，半径越小，越大，越容易放炮。图中处半径比处半径小，则汽车在处最容易放炮。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
在桥底端，对汽车受力分析，由重力垂直于桥面的分力及桥面对汽车的支持力的合力提供向心力，由此分析得解。
本题主要考查圆周运动的规律，知道物体在圆周运动过程，由沿径向的合力提供向心力是解题的关键，难度一般。
【解答】
在桥底端，汽车受重力、牵引力、桥面滑动摩擦力及桥面的支持力，由于汽车做匀速率运动，故沿桥面方向合力为零，在垂直于桥面的方向由重力的分力与支持力的合力提供向心力。由几何关系可得：，由表达式可知，当支持力越小，则向心力越大，汽车的线速度会越大，当支持力大小为零时，解得汽车通过拱桥允许速率最大，为：，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
加速度方向竖直向下，处于失重状态，加速度方向向上，处于超重状态，汽车上桥的过程中，只有最高点才是重力和支持力的合力提供向心力，据此解题。
【解答】
、小汽车做圆周运动，在最高点合力提供向心力，方向指向圆心，所以加速度方向竖直向下，汽车处于失重状态，故A错误，C错误；
B、在最高点，根据向心力公式得：解得：，故车辆通过圆弧形桥顶时速度越大，对桥面的压力越小，故B正确；
D、在最高点，根据向心力公式得：，当时，速度最大，，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平抛运动与圆周运动，目的是考查学生的推理能力。
根据滑块从点做平抛运动列出水平方向和竖直方向关系式，同时点重力提供向心力，联立可得。
【解答】
设滑块通过点时的速度大小为，滑块离开传送带后在空中运动的时间为，根据平抛运动的规律有：，，设滑块的质量为，设传送带的轮子半径为，因滑块通过点时，其所受重力恰好提供向心力，故有：，解得：，故ACD错误，B正确。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆周运动与超重失重的结合，弄清楚货车的超重与失重状态是解题的关键。
分析货车经过、时加速度的方向，从而得出货车的超重与失重状态即可判断。
【解答】
货车经过凸形路面的最高点时，加速度方向竖直向下，此时货车处于失重状态，则；货车经过凹形路面的最低点时，加速度方向竖直向上，此时货车处于超重状态，则，可见，故C正确，ABD错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出速度大小之比。
汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可，一定要熟记向心力公式。
【解答】
汽车通过桥顶时，有：
在圆弧形凹地最低点时有：
，
所以：：
故选B。
11.【答案】解：摩托车以的速度通过桥顶时，
有，
当摩托车通过桥顶对桥面的压力为重力的时，
有，
解得此时摩托车速度。
【解析】见答案
12.【答案】解：汽车受重力和拱桥的支持力，根据牛顿第二定律有：
解得：
根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为；
汽车只受重力，所以：
解得：；
利用第问的结论，有：
答：如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是；
如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是；
设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少．
【解析】汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小．
当汽车对桥面的压力为零，由汽车的重力提供向心力，再牛顿第二定律此时的速度．
利用第问的结论分析即可．
汽车通过拱桥顶点时，通过分析受力情况，确定向心力来源，再由牛顿定律分析是超重还是失重现象．当汽车要腾空飞起做平抛运动时，由重力提供向心力，临界速度为．
13.【答案】解：汽车过桥顶时，由牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力是；
汽车对桥的压力为零，由牛顿第二定律有
代入数据解得
汽车在桥面上腾空，所受支持力为零，则
代入数据解得
答：汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是；
汽车以的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力；
如果拱桥的半径增大到与地球半径一样，汽车要在桥面上腾空，速度至少要．
【解析】汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力，压力与支持力是作用力与反作用力，大小相等；
重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解速度；
依然是重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解．
汽车过拱桥关键在于找到向心力来源，然后根据合力等于向心力列式求解．
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