9． 2015年7月開(kāi)通的合福高鐵，是福建省境內(nèi)目前最高等級(jí)的高速鐵路，也是中國(guó)第四條設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的雙線電氣化高速鐵路，當(dāng)列車經(jīng)過(guò)半徑為8000米的彎道時(shí)速度為80m/s，車上一質(zhì)量為50kg乘客所受的向心力為40N；為保證運(yùn)行安全，設(shè)計(jì)鐵路時(shí)應(yīng)使外（填“內(nèi)”或“外”）軌道略高些．

分析 根據(jù)向心力公式${F}_{n}=m\frac{{v}^{2}}{r}$直接求解乘客受到的向心力，火車軌道外高內(nèi)低的設(shè)計(jì)是為了減輕輪緣與軌道之間的擠壓，這樣火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道給火車的支持力和其重力的合力提供向心力，保證行車安全．

解答 解：乘客所受的向心力為：
${F}_{n}=m\frac{{v}^{2}}{r}=50×\frac{8{0}^{2}}{8000}=40N$，
設(shè)計(jì)鐵路時(shí)應(yīng)使外軌高于內(nèi)軌，當(dāng)外軌高于內(nèi)軌時(shí)，軌道給火車的支持力斜向彎道內(nèi)側(cè)，它與重力的合力指向圓心，為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力，減輕了輪緣和外軌的擠壓，在修筑鐵路時(shí)，根據(jù)彎道半徑和軌道速度行駛，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌道的高度差，可以使火車的向心力完全由火車的支持力和重力的合力提供，火車行駛更安全．
故答案為：40；外

點(diǎn)評(píng) 生活中有很多圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，要明確其設(shè)計(jì)或工作原理，即向心力是由哪些力來(lái)提供的．

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

19．如圖甲所示，半徑R=0.45m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，在光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M=2kg，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m，小車的上表面與B點(diǎn)等高．質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放．g取10m/s2．求：

（1）物塊滑到軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）若平板車上表面粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，物塊恰好沒(méi)有滑離平板車，求物塊與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）若將平板車上表面鋪上一種動(dòng)摩擦擦因數(shù)逐漸增大的特殊材料，小物塊所受滑動(dòng)摩擦力從左向右隨距離變化圖象（f-L圖象）如圖乙所示，若物塊滑離了平板車，求物塊滑離平板車時(shí)的速度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，a、b為兩條固定的平行直導(dǎo)線，導(dǎo)線通以方向相同、大小相等的電流，導(dǎo)線c與a，b平行，且可在a、b所決定的平面內(nèi)移動(dòng)，OO′是在a、b平面內(nèi)．與a、b平行且等距的中心線，當(dāng)c中通以與a、b反向的電流之后，下列判斷正確的是（　�。�
A．b所受磁場(chǎng)力一定為零B．c將一直受到磁場(chǎng)力作用
C．c將向右運(yùn)動(dòng)，停在OO′的位置D．c將在OO′左右來(lái)回振動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是（　�。�
A．愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了“萬(wàn)有引力定律”
B．亞里士多德提出了“日心說(shuō)”
C．第谷通過(guò)長(zhǎng)期的天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律
D．卡文迪許精確的測(cè)出引力常量G，因此被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．a(chǎn)和b是地球的兩顆人造衛(wèi)星，人造衛(wèi)星a沿著近地軌道飛行，人造衛(wèi)星b是地球的同步衛(wèi)星，則二者相比（　�。�
A．人造衛(wèi)星b的周期較大B．人造衛(wèi)星b的線速度較大
C．人造衛(wèi)星b的角速度較大D．人造衛(wèi)星b的向心加速度較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

14．萬(wàn)有引力定律是物理學(xué)史上最偉大的定律之一，它提示了天體間和地面上的物體都遵循相同的科學(xué)法則．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中將行星的橢圓軌道設(shè)想成圓軌道，另外還應(yīng)用了其它的規(guī)律和結(jié)論，下面的規(guī)律和結(jié)論沒(méi)有被用到的是（　�。�
A．牛頓第二定律B．牛頓第三定律
C．開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律D．卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的引力常量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．我國(guó)首次載人飛船“神舟五號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間約為90分鐘，與地球同步衛(wèi)星相比，飛船“神舟五號(hào)”（　�。�
A．離地面較高B．加速度較大C．線速度較大D．角速度較小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

18．勁度系數(shù)為k=103N/m的輕彈簧長(zhǎng)L=0.2m，一端固定在光滑水平轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體也隨臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以轉(zhuǎn)速n=180r/min轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)了0.51m．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，手持一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩的一端在水平桌面上做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質(zhì)量為m的小木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　�。�
A．繩對(duì)木塊不做功
B．繩的拉力大小為$m{ω^2}\sqrt{{l^2}+{r^2}}$
C．繩拉木塊做功的功率等于$\frac{{m{ω^3}r（{l^2}+{r^2}）}}{l}$
D．木塊受重力、桌面的支持力和繩子的拉力作用

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同步練習(xí)冊(cè)答案