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高中物理教科版 (2019)必修第二册3 圆周运动的实例分析精品精练

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这是一份高中物理教科版 (2019)必修第二册3 圆周运动的实例分析精品精练，共21页。试卷主要包含了0分），10 kg，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

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2.3圆周运动的实例分析同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

题号	一	二	三	四	总分
得分

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

关于如图、图、图、图所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是

A. 图圆形桥半径，若最高点车速为时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动
B. 图中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 图中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点
D. 图中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动

有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是

A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态
B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于
C. 如图丙，用相同材料做成的、两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体最先开始滑动
D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用

有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是

如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法错误的是

A. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压
C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于失重状态
D. 脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的细绳物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是

A. 转台一开始转动，细绳立即绷直对物块施加拉力
B. 当绳中出现拉力时，转台对物块做的功为
C. 当物体的角速度为时，转台对物块支持力为零
D. 当转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为

关于汽车和火车安全行驶时的受力情况，下列说法正确的是

A. 汽车匀速率通过凹形路面的最低点时受力平衡
B. 汽车通过凸形桥最高点时对桥面的压力小于汽车的重力
C. 汽车在水平路面转弯时滑动摩擦力提供向心力
D. 火车以不同速率转弯时轨道与车轮间无侧向挤压

关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是

A. 图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力
B. 图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力大于汽车自身重力
C. 图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越小，汽车越容易爆胎
D. 图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的滑动摩擦力提供向心力

如图所示的四幅图表示的是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时重力提供向心力
B. 图所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点
C. 如图，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

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

以下情景描述不符合物理实际的是

A. 绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B. 汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力
C. 洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉
D. 火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是

A. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压
C. 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
D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受、到的向心力，从而沿切线方向甩出

下列说法正确的是

A. 火车转弯时，外轨往往高于内轨，这样做的目的是为了减小外轨的磨损
B. 汽车通过拱形桥的最高点时，速度越大，对桥面的压力越大
C. 宇航员在绕地球匀速圆周运动的航天器里处于失重状态，此时他的重力消失了
D. 洗衣机脱水桶甩干衣服是利用了离心运动的原理

如图所示，细绳一端系着质量为的物体在水平台面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为的物体，的中点与圆孔的距离为，已知和水平面的最大静摩擦力为，现在相对平面静止一起绕中心轴线匀速转动，当角速度突然变为以下何值时，将向上移动

A. B. C. D.

无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为，则下列说法正确的是

A. 铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上
B. 模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定相同
C. 若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力
D. 管状模型转动的角速度最大值为

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

某小组的同学设计了一个研究汽车通过凹形桥最低点时的速度与其对桥面压力关系的实验装置。所用器材有小钢球、压力式托盘秤、凹形桥模拟器圆弧部分的半径。完成下列填空：

将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为。
将小钢球静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，则该小钢球的重力为________重力加速度取。
将小钢球从凹形桥模拟器某一位置释放，小钢球经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为；多次从同一位置释放小钢球，记录各次的值如表所示：

序号

根据以上数据，可求出小钢球经过凹形桥最低点时对桥的压力为________重力加速度取；小钢球通过最低点时的速度大小为________；小钢球处于______选填“超重”或“失重”状态。

某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，他们到物理实验室取来电子秤、铁架台、长度为的轻质细线和小球等。

将铁架台放在电子秤上，其读数为；撤去铁架台将小球放在电子秤上，其读数为。

组装好实验装置如图所示。保持细线自然伸长，将小球拉起至使细线处于水平位置，此时电子秤读数为________填写“”、“”、“大于”或“处于和之间”。

从释放小球至小球向下运动到最低点过程，电子秤读数____________。填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”

忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，细线的拉力为________；电子秤的读数为________。已知重力加速度为

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

如图一辆质量为的汽车静止在一座半径为的圆弧形拱桥顶部．取

此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
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多大？
汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？
如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径，离水平地面的高度，物块平抛落地过程水平位移的大小设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度求：

物块做平抛运动的初速度大小；

物块与转台间的动摩擦因数．

如图所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长滑块随圆盘一起做匀速圆周运动二者未发生相对滑动，滑块的质量，与水平圆盘间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度求：

圆盘角速度时，滑块受到静摩擦力的大小；

圆盘的角速度至少为多大时，绳中才会有拉力；

圆盘角速度由缓慢增大到过程中，圆盘对滑块所做功大小绳未断．

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】
由竖直平面内的圆周运动的临界情况得解；由向心力的特点得解；由竖直平面内圆周运动的物体在最高点与最低点的拉力大小比较得解；由火车转弯问题得解。
本题主要考查圆周运动的规律，熟悉竖直平面内的圆周运动，熟悉其临界情况；知道向心力的来源及特点是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.图中，在最高点，汽车受重力及桥面的支持力，若由重力提供向心力，则有：，解得，故此时车对桥面的压力为零，车将做平抛运动，故A正确；
B.由于向心力是球所受的几个力的合力，是效果力，故对球受力分析可知，图中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，只受重力、弹力，故 B错误；
C.图中，球在最低点，其向心力竖直向上，由牛顿第二定律可得：，可得绳对球的拉力：，而在最高点有：，随速度增大，由表达式可知，球在最低点时，绳对球的拉力越大，故最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确；
D.火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车的部分向心力由外轨的侧向压力提供，故速度越大，当合力不足以提供向心力时，火车易脱轨做离心运动，故D正确。
由于本题选不正确的，故选B。

2.【答案】

【解析】

【分析】
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，结合牛顿第二定律分析判断，难度不大。
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。
【解答】
A.汽车过凹桥最低点时，加速度的方向向上，处于超重状态，故A错误；
B.小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球的过最高点的速度只要大于零即可，故B错误；
C.物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力：，即：，所以最先开始滑动，故C正确；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨对外轮缘会有向内侧的挤压作用，故D错误。
故选C。

3.【答案】

【解析】

4.【答案】

【解析】

【分析】
利用圆周运动的向心力分析汽车过凹形桥、火车转弯、水流星和洗衣机脱水原理即可，如防止车轮边缘与铁轨间的挤压，通常做成外轨略高于内轨，火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供。
本题考查了圆周运动。本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，基础是对物体进行受力分析。
【解答】
A.汽车通过凹形桥最低点时，相当于做圆周运动过最低点，圆心在最低点的上方，此时向上的支持力和向下的重力的合力提供向心力，具有向上的加速度向心加速度，此时支持力大于重力，超重，故对桥的压力大于重力，问错误的，故不选A；
B.当火车按规定速度转弯时外轨比内轨高，火车以设计速度行驶时仅由重力和支持力的合力完全提供向心力，轮缘与轨道间无挤压，问错误的，故不选B；
C.演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，加速度向下，处于失重状态，问错误的，故不选C；
D.衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要的向心力较大，水桶无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，问错误的，故选D。

5.【答案】

【解析】解：、当转台的转速较小时，由静摩擦力提供向心力，此时细绳上无拉力，故A错误；
B、对物体受力分析知，当绳中刚要出现拉力时，由牛顿第二定律得：
水平方向有
竖直方向有
又
根据动能定理知：当绳中出现拉力时，转台对物块做的功为，故B错误。
C、当转台对物块支持力为零时，由牛顿第二定律得：
水平方向有
竖直方向有
联立解得，故C错误。
D、当转台对物块支持力为零时，转台的速度为，转台对物块做的功为故D正确；
故选：。
当转台的转速较小时，细绳对物体没有拉力。对物体受力分析知，根据牛顿第二定律和向心力公式结合求物体刚要离开转台时的速度，根据动能定理知求转台对物体做的功。
此题考查牛顿运动定律和功能关系在圆周运动中的应用，注意临界条件的分析，至绳中出现拉力时，摩擦力为最大静摩擦力；转台对物块支持力为零时，，。

6.【答案】

【解析】

【分析】
一、水平面的圆周运动，分析向心力的来源，火车转弯问题的限定速度的含义，汽车在水平路面安全转弯时，由静摩擦力提供向心力；
二、竖直面的圆周运动，分析最高点和最低点受力。
本题考查生活中的圆周运动，解题的关键为向心力的来源，竖直面的圆周运动分析的特殊位置：最高点和最低点；水平面的圆周运动分析转弯时的受力。
【解答】
A.汽车匀速率通过凹形路面的最低点，汽车做匀速圆周运动，合外力提供向心力，有向心加速度，受力不平衡，故A错误；B.当汽车通过凸形桥的最高点时，重力与桥面对汽车的弹力之差提供向心力，汽车对桥面的压力小于汽车的重力，故B正确；
C.汽车在水平地面上转弯所需要的向心力由静摩擦力提供，故C错误；
D.火车沿铁轨转弯时，由重力与路面的支持力的合力提供向心力，根据，解得其中为轨道半径，为斜面倾角，若速度大于则挤压外轨，速度小于则会挤压内轨，故D错误。
故选B。

7.【答案】

【解析】

【分析】
匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的，向心力由沿半径方向的合力提供，据此分析即可。
本题考查对向心力的理解能力。关键要知道向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向；会分析生活中的常见物体的向心力。
解：
A、火车沿铁轨转弯时，由重力与路面的支持力的合力提供向心力，根据，解得其中为轨道半径，为斜面倾角，若速度大于则挤压外轨，速度小于则会挤压内轨，故A错误；
B、当汽车通过拱形桥的最高点时，重力与桥面对汽车的弹力之差提供向心力，汽车对桥面的压力小于自身的重力，故B错误；
C、当汽车通过凹形桥的最低点时，桥面对汽车的弹力与重力之差提供向心力，即，汽车对桥面的压力，大于自身的重力，半径越小，压力越大，汽车轮胎越容易爆，故C正确；
D、在水平地面上汽车转弯所需要的向心力由地面的静摩擦力提供，故D错误。
故选：。

8.【答案】

【解析】

【分析】

分析每种模型的受力情况，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，如果能记住相应的规律，做选择题可以直接应用，从而大大的提高做题的速度，所以要求同学们要加强相关知识的记忆。

【解答】

A.汽车在最高点受重力、支持力，由二者的合力提供向心力，有：，解得：，当时，才由重力提供向心力，故A错误；

B.如图所示是一圆锥摆，做匀速圆周运动时，合力指向圆心，故B错误；

C.如图，小球在光滑而固定的圆锥筒内沿水平面做匀速圆周运动，合力指向圆心，故 C正确；

D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。

故选C。

9.【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；

10.【答案】

【解析】解：、绕地球做圆周运动的飞行器中的液滴处于完全失重状态，合力不为零，不是平衡状态，故A错误．
B、在拱桥的最高点，根据牛顿第二定律得，，知支持力小于重力，则压力小于汽车的重力，故B正确．
C、洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故C正确．
D、火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力，弯道处设计成外轨高内轨低，故D正确．
本题选不符合物理实际的，故选：．

绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于完全失重状态；根据牛顿第二定律求出汽车在最高点的支持力，从而比较和重力的大小关系；洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉；火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力．
解决本题的关键知道汽车在拱桥顶点以及火车拐弯向心力的来源，知道飞行器绕地球做圆周运动时，里面的液滴处于完全失重状态．

11.【答案】

【解析】

【分析】
本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，知道圆周运动向心力的来源，会根据加速度的方向确定超失重。
利用圆周运动的向心力分析过凹形路面、火车转弯和洗衣机脱水原理即可，如防止车轮边缘与铁轨间的挤压，通常做成外轨略高于内轨，火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供。
【解答】
A.汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度向心加速度，处于超重状态，故对桥的压力大于重力，故A正确；
B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故B正确；
C.水流星在最高点时重力完全提供向心力，所以受重力作用，故C错误；
D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象，故D错误。
故选AB。

12.【答案】

【解析】

【分析】
火车转弯外轨高于内轨是为了减小外轨的磨损，汽车通过拱形桥的最高点时，速度越大，压力越小，失重不是重力消失，脱水桶甩干衣服是利用了离心运动的原理。本题考查圆周运动在生活中的应用，难度适中。
【解答】
A.火车转弯时，火车受到的合力提供向心力，外轨高于内轨，重力和支持力的合力提供向心力，减小外轨的磨损，故A正确；
B.汽车通过拱形桥的最高点时，有向下的加速度，失重，故压力小于重力，速度越大，压力越小，故B错误；
C.宇航员在绕地球匀速圆周运动的航天器里处于失重状态，但重力仍然存在，故C错误；
D.洗衣机脱水桶甩干衣服是利用了离心运动的原理，故D正确。
故选AD。

13.【答案】

【解析】

【分析】
本题主要考查离心运动，解决问题的关键是明确物体发生离心运动的条件：合外力不足以提供向心力，结合受力分析，列式即可求解。
【解答】
向上运动，则发生离心运动，故此时，解得：，故BCD正确，A错误。
故选：。

14.【答案】

【解析】

【分析】
铁水做圆周运动，紧紧地覆盖在模型的内壁上，在最高点，最小速度对应的是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可。
本题关键是明确无缝钢管的制作原理，知道铁水圆周运动的向心力来源，可以结合牛顿第二定律分析。
【解答】

A.铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提供向心力，离心力是虚拟力，不是铁水实际受到的力，故A错误；
B.铁水做圆周运动的向心力由重力和弹力的径向分力提供，不是匀速圆周运动，故模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定相同，故B正确；
C.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，则重力恰好提供向心力，故C正确；
D.为了使铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速度不能小于临界角速度，故角速度有最小值而无最大值，故D错误。
故选BC。

15.【答案】；
；；超重

【解析】

【分析】
本题考查了牛顿第二定律、圆周运动的公式的应用和天平的读数问题。
托盘天平的量程为，最小分度为，注意估读到最小分度的下一位；
根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力求出平均值，然后根据牛顿第二定律和向心力公式求解。
【解答】
解：托盘秤的示数是，则小钢球的质量是，小钢球的重力是；
将组实验数据取平均值为，则小钢球对桥的压力，
根据，可得，小钢球对桥的压力大于自身重力，处于超重状态。
故答案为：；
；；超重。

16.【答案】；逐渐增大；；

【解析】解：将小球拉起至使细线处于水平位置，小球受到的外力的作用与其重力的大小是相等的，小球在水平方向的拉力是，所以铁架台只受到重力与电子秤的支持力，则铁架台受到的支持力等于其重力，根据牛顿第三定律可知，此时电子秤受到的压力等于铁架台的支持力，则电子秤的读数为．
从释放小球至小球向下运动到最低点过程，小球做速度增大的圆周运动，向心力逐渐增大，同时细线与竖直方向增加的夹角减小，则小球受到的向心力在竖直方向的分力增大；根据牛顿第三定律可知，铁架台在竖直方向受到的细线的拉力增大，竖直方向受到的支持力也随着增大，所以电子秤读数增大；
忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，小球的机械能守恒，则：

又由于绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则：

联立得：
根据牛顿第三定律，细线的拉力为．
以铁架台为研究对象，铁架台受到重力、电子秤的支持力和细线的向下的拉力，得：

所以：
根据牛顿第三定律可知，电子秤受到的压力是
电子秤的读数是：
故答案为：；逐渐增大；，
根据共点力平衡分析将小球拉起至使细线处于水平位置时电子秤读数；
结合圆周运动与向心力的特点，分析电子秤的示数的变化；
结合机械能守恒与牛顿第二定律，求出细线的拉力，然后以铁架台为研究对象，求出铁架台受到的支持力，电子秤的示数．
该题利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，属于设计性的实验，在解答的过程中首先要理解实验的原理，然后结合实验的原理进行分析即可．

17.【答案】解：汽车受重力和拱桥的支持力，二力平衡，故有：
根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为
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
汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车只受重力，重力提供向心力，得：

解得：
答：此时汽车对圆弧形拱桥的压力是；
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；
汽车以的速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零．