10．我國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)軌距為1435mm，在某鐵路轉(zhuǎn)彎處，彎道半徑是500米，若允許火車(chē)通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)速度為60km/h，則外軌應(yīng)比內(nèi)軌高出多少？

分析 火車(chē)拐彎時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)速度運(yùn)行時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力．由牛頓第二定律求解．

解答 解：火車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)速度為 v=60km/h≈16.7m/s
根據(jù)牛頓第二定律得，mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
設(shè)外軌應(yīng)比內(nèi)軌高h(yuǎn) m．
由題意得tanθ≈sinθ=$\frac{h}{L}$
聯(lián)立得：h=$\frac{L{v}^{2}}{gR}$=$\frac{1.435×16．{7}^{2}}{10×500}$m=0.08m
答：外軌應(yīng)比內(nèi)軌高出0.08m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．

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：多選題

20．物理關(guān)系不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位之間的關(guān)系，下列組合單位與能量單位J等效的是（　　）
A．C•VB．V•A•sC．A2•Ω•sD．kg2•m2•s-2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，A、B、C、D是光滑絕緣永平面上一正方形四條邊上的四個(gè)中點(diǎn)，E、F為CD上的兩點(diǎn)，且OE=OF．分別在A(yíng)、B兩點(diǎn)固定等量負(fù)電荷，C、D兩點(diǎn)固定等量正電荷，一個(gè)帶正電荷的小球P（設(shè)不改變?cè)瓉?lái)電場(chǎng)分布）從E點(diǎn)由靜止釋放，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B．O點(diǎn)的電勢(shì)一定為零
C．小球P從E點(diǎn)移向O點(diǎn)，電勢(shì)能減小D．小球P在E、F間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．如圖所示，在某一峽谷的兩側(cè)存在于水平面成相同角度的山坡，某人站在左側(cè)山坡上的P點(diǎn)向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鋈齻�(gè)質(zhì)量不等的石塊，分別落在A(yíng)，B，C三處，不計(jì)空氣阻力，A，C兩處在同一水平面上，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．落到A，B，C三處的石塊落地速度方向相同
B．落到A，B兩處的石塊落地速度方向相同
C．落到B，C兩處的石塊落地速度大小可能相同
D．落到C處的石塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示的電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線(xiàn)圈，它的電阻可忽略不計(jì)，L1和L2是兩個(gè)完全不同的小燈泡．問(wèn)：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)變?yōu)殚]合時(shí)，L1、L2兩個(gè)燈泡的亮度將如何變化？
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，L1、L2兩個(gè)燈泡的亮度又將如何變化？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UAB，兩板間電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板間中線(xiàn)OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線(xiàn)OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子的速度vo=105m/s，比荷$\frac{q}{m}$=108C/kg，重力忽略不計(jì)，每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間極短，此極短時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)可視作是恒定不變的．求：
（1）在t=0.1s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場(chǎng)時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為多少；
（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）在t=0.25s時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．浙江秦山核電站的核反應(yīng)堆中核反應(yīng)可能是（　　）
A．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B．${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
C．${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n
D．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，原線(xiàn)圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線(xiàn)圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．副線(xiàn)圈輸出電壓的有效值為31V
B．副線(xiàn)圈輸出電壓的頻率為50Hz
C．P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線(xiàn)圈的電流比減小
D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．一待測(cè)電阻的阻值約為100Ω～200Ω，為測(cè)定該電阻的準(zhǔn)確值，在實(shí)驗(yàn)室中備有如下器材：
電源E，電動(dòng)勢(shì)約為5.0V，內(nèi)阻較小
電流表A1，量程為1mA，內(nèi)阻Y1=150Ω
電流表A2，量程為20mA，內(nèi)阻較小
電阻箱R0，最大阻值為9999.9Ω
滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為20Ω
單刀單擲開(kāi)關(guān)K，導(dǎo)線(xiàn)若干．

（1）測(cè)量中要求電表讀數(shù)在量程的以上，在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；
（2）實(shí)物圖中已完成了測(cè)量電路的部分實(shí)物連線(xiàn)，請(qǐng)將剩余連線(xiàn)補(bǔ)充完整：
（3）若電流表A1的讀數(shù)用I1表示，電流表A2的讀數(shù)用I2表示，電阻箱阻值用R0表示，則由已知量和測(cè)量量表示的表達(dá)式：$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{0}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

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