如图所示为一辆运送圆形容器的专用卡车,支架ABCD的斜面AB的倾角为37°,CD水平,AD竖直.现置于支架上的圆形容器的质量为1000kg,静止状态下,容器顶部与CD

发布时间:2020-08-06 17:24:52

如图所示为一辆运送圆形容器的专用卡车,支架ABCD的斜面AB的倾角为37°,CD水平,AD竖直.现置于支架上的圆形容器的质量为1000kg,静止状态下,容器顶部与CD有一小的间隙(圆形容器摩擦与形变均不计,假设路面均平直),求:
(1)车辆匀速行驶时,圆形容器对AD、AB、CD的压力;
(2)市规定,卡车在市区行驶的速度不得超过40km/h.这辆卡车的司机发现前方有危险时,紧急刹车,卡车经1.4s停止,交警量的这一过程车轮在路面上的擦过的痕迹长9.8m,据此能否判断这辆车是否违章?(假定卡车刹车过程为匀减速运动)
(3)在上述过程中,圆形容器对AD、AB、CD的压力.

网友回答

解:(1)对小球受力分析,受重力、AD面的支持力、AB面的支持力,如图所示

根据平衡条件,得:


(2)汽车做末速度为零的匀减速运动,根据平均速度公式,有:

解得:>40km/h,故超速;
(3)刹车加速度为:a=;
只有AB面有支持力的加速度时,受重力和AB面有支持力,合力水平,

故F合=mgtan37°=ma0
解得:a0=gsin37°=7.5m/s2
a=10m/s2>a0,故圆柱体顶到CD面;
此时受重力,AB面的支持力和CD面的支持力,根据牛顿第二定律,有:
水平方向:FABsin37°=ma
竖直方向:G+FCD-FABcos37°=0
联立解得:FCD=6.7×103N;
FAB=1.67×104N;
答:(1)车辆匀速行驶时,圆形容器对AD面压力为7500N、对AB面压力为12500N、对CD面的压力为零;
(2)这辆车超速了;
(3)在上述过程中,圆形容器对AD面压力为零、对AB面压力为1.67×104N、对CD面的压力为6.7×103N.
解析分析:(1)对圆形容器受力分析,受重力、AD面的支持力、AB面的支持力,根据平衡条件列式求解即可;
(2)汽车做末速度为零的匀减速运动,根据平均速度公式求解初速度;
(3)先判断只有AB面有支持力的加速度;然后对再对圆形容器受力分析,根据牛顿第二定律列式求解.

点评:本题关键受力分析,然后根据牛顿第二定律或者平衡条件列式求解,不难,要细心.
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