11．一段鐵路轉(zhuǎn)彎處，內(nèi)、外軌高度差為h=10cm，彎道半徑為r=625m，軌距L=1435mm，求這段彎道的設(shè)計(jì)速度v0是多大？

分析 火車以軌道的速度轉(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．

解答 解：火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，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
由圖可以得出：F合=mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角）
合力等于向心力，故有：mgtanθ=m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{r}$
解得：v0=$\sqrt{10×625×\frac{0.1}{1.435}}$=21m/s
答：這段彎道的設(shè)計(jì)速度v0是21m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵抓住火車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)算出彎道的設(shè)計(jì)速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一群相同的帶電粒子以相同速率v0，由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時(shí)，所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)軌跡與圓弧交點(diǎn)所覆蓋的圓弧長(zhǎng)度為l1；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2時(shí)，所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)軌跡與圓弧交點(diǎn)所覆蓋的圓弧長(zhǎng)度為l2，已知l1＜l2，不計(jì)較粒子重力，比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2有（　�。�
A．B1＞B2B．B1=B2
C．B1＜B2D．條件不足，無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5000kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g取10m/s2，問：
①汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？
②若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0的區(qū)域有與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平力F的共同作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2m/s2．設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可忽略，且接觸良好．求：
（1）電路中電流減小到零的瞬間金屬桿所處的位置坐標(biāo)；
（2）當(dāng)金屬直桿速度減小到1m/s時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，邊長(zhǎng)l的正方形abcd區(qū)域（含邊界）內(nèi)，存在著垂直于區(qū)域表面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電平行金屬板MN、PQ間形成了勻強(qiáng)電場(chǎng)（不考慮金屬板在其它區(qū)域形成的電場(chǎng)）．MN放在ad邊上，兩板左端M、P恰在ab邊上，金屬板長(zhǎng)度、板間距長(zhǎng)度均為$\frac{l}{2}$，S為MP的中點(diǎn)，O為NQ的中點(diǎn)，一帶負(fù)電的離子（質(zhì)量為m，電量的絕對(duì)值為q）從S點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，剛好沿著直線SO運(yùn)動(dòng)，然后打在bc邊的中點(diǎn)．（不計(jì)離子的重力）求：
（1）帶電粒子的速度v0；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；
（3）如果另一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電離子某一時(shí)刻從c點(diǎn)沿cd方向射入，在帶負(fù)電的離子打到bc中點(diǎn)之前與之相向正碰，求該正離子入射的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，O處固定有負(fù)點(diǎn)電荷-Q，在距離負(fù)點(diǎn)電荷ra處有一正點(diǎn)電荷+q，質(zhì)量為m，以v0初速度（方向與OA垂直）運(yùn)動(dòng)，在負(fù)電荷電場(chǎng)力作用下做如圖所示的橢圓運(yùn)動(dòng)，已知OB=rb=2ra，靜電引力常量為k，下列說法中正確的是（　　）
A．電荷q在A到B運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小
B．電荷q在A到B運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒
C．電荷q在A到B運(yùn)動(dòng)過程中，加速度中，加速度變小，且A點(diǎn)加速度為B點(diǎn)加速度4倍
D．若電荷q在A點(diǎn)速度滿足v0=$\sqrt{\frac{kgQ}{m{r}_{a}}}$，則q點(diǎn)電荷圍繞q點(diǎn)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．關(guān)于磁場(chǎng)的下列說法不正確的是（　�。�
A．磁體與通電導(dǎo)體之間的相互作用遵循牛頓第三定律
B．磁場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處于磁場(chǎng)里的磁體或電流有磁場(chǎng)力的作用
C．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是同一種物質(zhì)
D．電流與電流之間的相互作用是通過磁場(chǎng)進(jìn)行的

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列說法中不正確的是（　�。�
A．功是矢量
B．功的正負(fù)表示外力對(duì)物體做功，還是物體克服外力做功
C．力對(duì)物體做正功還是負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系
D．力做功總是在某個(gè)過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．粗細(xì)均勻的U形管，右端封閉，兩管內(nèi)水銀面高度差為19cm，封閉端氣柱長(zhǎng)度40cm，如圖所示，問向左管內(nèi)再注入多少水銀可使兩管水銀面等高？已知外界大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg，灌入水銀過程中溫度保持不變．

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