15.鐵路彎道處,內(nèi)外軌組成的斜面與水平地面傾角為θ,當火車以某一速度v通過該彎道時,內(nèi)、外軌恰不受側壓力作用,則下面說法正確的是( 。
A.轉(zhuǎn)彎半徑R=$\frac{{v}^{2}}{gsinθ}$
B.若火車速度大于v時,外軌將受到側壓力作用,其方向平行軌道平面向外
C.若火車速度小于v時,外軌將受到側壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)
D.當火車質(zhì)量改變時,安全速率也將改變

分析 火車以軌道的速度轉(zhuǎn)彎時,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,當轉(zhuǎn)彎的實際速度大于或小于軌道速度時,火車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,火車有離心趨勢或向心趨勢,故其輪緣會擠壓車輪.

解答 解:A、D、火車以某一速度v通過某彎道時,內(nèi)、外軌道均不受側壓力作用,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=mgtanθ(θ為軌道平面與水平面的夾角)
合力等于向心力,故
mgtanθ=$m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得v=$\sqrt{grtanθ}$,與火車質(zhì)量無關,R=$\frac{{v}^{2}}{gtanθ}$,
故A錯誤,D錯誤;
B、當轉(zhuǎn)彎的實際速度大于規(guī)定速度時,火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火車有離心趨勢,故其外側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓,外軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向外,故B正確;
C、當轉(zhuǎn)彎的實際速度小于規(guī)定速度時,火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火車有向心趨勢,故其內(nèi)側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓,內(nèi)軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi),故C錯誤;
故選:B.

點評 本題關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,計算出臨界速度,然后根據(jù)離心運動和向心運動的條件進行分析.

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各光電門到電磁鐵距離x/m0.2000.3000.5000.7000.900
小球經(jīng)過光電門速度($\fracfewan5j{△t}$)v/(m•s-11.9702.4103.1153.6904.180
v2/(m2•s-23.8815.8089.70313.61617.472

完成下列填空和作圖:
(1)若小球所受空氣阻力為一常量,小球加速度的大小a、小球經(jīng)過某一光電門時的瞬時速度v、測量值x三個物理量之間所滿足的關系式是v2=2ax;
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在給出的圖2坐標紙上畫出v2-x圖線;
(3)由所畫出的v2-x圖線,得出小球加速度的大小為a=9.74m/s2

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(1)通過棒cd的電流I是多少;
(2)棒ab受到的外力F多大;
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A.在t=$\frac{T}{4}$時,磁場方向與線圈平面平行
B.在t=$\frac{T}{2}$時,線圈中的磁通量變化率最大
C.線圈中電動勢的瞬時值e=Emsin($\frac{2πt}{T}$)
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(1)物體A上滑到最高點所用的時間t
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