高一物理共点力平衡拱桥题有很多,以下列举几个例子:
1. 有一个拱桥由均质拱形支架构成,其截面是抛物线形状,桥面可以看作不计重力。一质量为m的物体以某一速度v从拱桥下表面冲出,物体与桥面间的动摩擦因数为μ,求物体从拱桥下表面冲出后能在桥上运动的最大高度。
2. 如图所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,物体和斜面间的动摩擦因数为μ,物体下滑的加速度为多大?若物体以加速度a匀加速沿斜面下滑,物体对斜面的压力为多大?
3. 如图所示,质量为M的三角形木块A静止在水平面上,它的顶角为θ,在A上放一质量为m的小物块B,A和B间的动摩擦因数为μ,若要使B能离开A,求B的最小加速度。
以上题目涉及高一物理的共点力平衡和牛顿运动定律的应用,需要学生对基础知识有较好的掌握。
题目:一座拱桥的示意图如图所示,桥面AB是圆弧线段,其圆心角为θ=60°,桥面距地面的高度为h=1.5m,桥面宽为d=4m,质量为m的汽车在拱桥上行驶时,汽车与桥面间的动摩擦因数为μ=0.2。汽车在牵引力的作用下,在拱桥上从静止开始匀加速运动,经过一段时间t后撤去牵引力,汽车在桥面上滑行一段时间后离开桥面。已知汽车牵引力的最大功率为P=30kW,汽车的质量为m=1.5t,重力加速度g取10m/s^2。求:
(1)汽车牵引力的最大速度v;
(2)汽车在桥面上行驶时受到的摩擦力的大小;
(3)汽车在桥面上行驶时,桥面对汽车的支持力的大小;
(4)汽车在桥面上行驶时,牵引力的最小值。
解答:
(1)根据功率公式可得牵引力的最大速度为:
v = P/F = 30 × 10^3 / (mgμ) = 30m/s
(2)汽车在桥面上行驶时受到的摩擦力的大小为:
f = μmg = 3 × 10^3 N
(3)根据牛顿第二定律可得:
F - mg - f = ma
解得:F = 4.5 × 10^4 N
根据牛顿第三定律可得:桥面对汽车的支持力的大小为:N = F = 4.5 × 10^4 N
(4)当牵引力等于重力沿桥面向下的分力时,牵引力最小。根据牛顿第二定律可得:
Fmin - mg = ma
解得:Fmin = 2.25 × 10^4 N
希望这个例题能够帮助您理解高一物理共点力平衡拱桥题的相关知识。