12．火車(chē)拐彎時(shí)，為保證行車(chē)安全，應(yīng)該外軌高于內(nèi)軌，如果道面的傾角為θ，彎道半徑為R，火車(chē)安全行駛的額定速度為v0=$\sqrt{gRtanθ}$；若v＜v0，則內(nèi)軌受擠壓；若v＞v0，則外軌受擠壓．

分析 火車(chē)以軌道的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，先平行四邊形定則求出合力，再根據(jù)根據(jù)合力等于向心力求出轉(zhuǎn)彎速度，當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于軌道速度時(shí)，火車(chē)所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火車(chē)有離心趨勢(shì)或向心趨勢(shì)，故其輪緣會(huì)擠壓車(chē)輪

解答 解：火車(chē)拐彎時(shí)，為保證行車(chē)安全，應(yīng)該外軌高于內(nèi)軌，讓重力和支持力的合力提供向心力，
當(dāng)內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力時(shí)，其速度為安全速度，則有：
F合=mgtanθ
mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
解得：v=$\sqrt{gRtanθ}$．
當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí)，火車(chē)所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車(chē)有離心趨勢(shì)，故其外側(cè)車(chē)輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，
當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí)，火車(chē)所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車(chē)有向心趨勢(shì)，故其內(nèi)側(cè)車(chē)輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓．
故答案為：高于；$\sqrt{gRtanθ}$；內(nèi)；外．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵抓住火車(chē)所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況，計(jì)算出臨界速度，然后根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．用圖（1）所示的電路（圖中電流表為理想表）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，并記錄電流表相應(yīng)的示數(shù)I，則$\frac{1}{I}$與R0的函數(shù)關(guān)系為$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}{R_0}+\frac{r}{E}$；
（2）．根據(jù)這個(gè)函數(shù)關(guān)系可作出$\frac{1}{I}$-R0圖象，該圖象的斜率k=$\frac{1}{E}$，縱截距a=$\frac{r}{E}$，橫截距b=-r（均用電源電動(dòng)勢(shì)E或內(nèi)阻r表示）；
（3）．圖（2）中的a、b、c、d、e是測(cè)定時(shí)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的一些坐標(biāo)點(diǎn)，試過(guò)這些坐標(biāo)點(diǎn)作出$\frac{1}{I}$-R0圖象，根據(jù)該圖象可求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖所示，水平面光滑，一輛長(zhǎng)度為l的平板小車(chē)A上表面粗糙，可看做質(zhì)點(diǎn)的小物塊B在小車(chē)右端、小車(chē)質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的2倍，小車(chē)和小物塊一起以相同的速度v0與墻壁發(fā)生彈性碰撞，小車(chē)速度瞬間反向，當(dāng)小物塊與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)，小物塊在距離小車(chē)右端$\frac{2l}{3}$處，重力加速度為g，求小物塊在小車(chē)上滑行的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，一截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形的三棱鏡放置在空氣中，有一束平行于棱鏡截面ABC，且入射方向與AB邊的夾角為θ=30°的紅光從空氣射線AB邊的中點(diǎn)E點(diǎn)，并偏折到BC邊的中點(diǎn)F點(diǎn)，已知光在空氣中的傳播速度為c，求：
（1）光在該三棱鏡中從E傳播到F所用的時(shí)間；
（2）若將該紅光換為紫光，則該光線與BC邊的交點(diǎn)相對(duì)F點(diǎn)來(lái)說(shuō)是左移還是右移？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過(guò)固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放．
（1）A剛好到達(dá)地面時(shí)B的速度？
（2）小球B上升的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．假設(shè)某航母的飛行跑道長(zhǎng)L=160m．某型艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度a=5m/s2，艦載機(jī)所需的起飛速度為v=50m/s，艦載機(jī)在航母跑道上起飛的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，艦載機(jī)在攔阻索的幫助下減速，為研究方便，著艦過(guò)程可看作勻減速直線運(yùn)動(dòng)．
（1）若航母速度航行速度為10m/s，艦載機(jī)到達(dá)艦尾著陸時(shí)速度為70m/s，艦載機(jī)著艦減速時(shí)的加速度大小為40m/s2，艦載機(jī)從觸艦到穩(wěn)定下來(lái)需要多少時(shí)間？
（2）若航母靜止，且給航母裝上彈射系統(tǒng)，為了使艦載機(jī)安全起飛，彈射裝置給艦載機(jī)的初速度至少為多大？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，在航母靜止的條件下，艦載機(jī)能否只依靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛？
（3）若航母沿艦載機(jī)起飛的方向以某一速度勻速航行，因彈射裝置發(fā)生故障，艦載機(jī)只依靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛，為了使艦載機(jī)安全起飛，航母勻速運(yùn)動(dòng)的速度至少為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．質(zhì)量m=5000kg的汽車(chē)以速率v=10m/s分別駛過(guò)一座半徑R=100m的凸形和凹形形橋的中央，g=10m/s2，求：
（1）在凸、凹形橋的中央，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力；
（2）若汽車(chē)通過(guò)凸形橋頂端時(shí)對(duì)橋面的壓力為零，此時(shí)汽車(chē)的速率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖，兩個(gè)相同極板Y與Y′的長(zhǎng)度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V．一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0=3.0×107m/s．把兩板間的電場(chǎng)看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角的正切值是多少？已知電子的比荷為1.76×1011C/kg．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．質(zhì)量1kg的鐵球從沙坑上方由靜止釋放，下落2s落到沙子表面上，又經(jīng)過(guò)0.5s，鐵球在沙子內(nèi)靜止不動(dòng)．假定沙子對(duì)鐵球的阻力大小恒定不變，求鐵球在沙坑里運(yùn)動(dòng)時(shí)沙子對(duì)鐵球的阻力．（g=10m/s2）

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