鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R,內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度差為h.L為兩軌間的距離,且L>h.如果列車轉(zhuǎn)彎速率大于
Rgh
L
,則( 。
分析:如果列車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓,則火車在彎道處拐彎時(shí)火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力的合力做為轉(zhuǎn)彎需要的向心力,根據(jù)向心力公式解出此速度,再把實(shí)際速度與此速度進(jìn)行比較分析,根據(jù)向心力公式即可求解.
解答:解:若列車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓,則有:
mgtanθ=m
v2
R

所以mg
h
L
=m
v2
R

解得:v=
Rgh
L

如果列車轉(zhuǎn)彎速率大于
Rgh
L
,重力和支持力的合力不夠提供拐彎圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,所以此時(shí)外軌對(duì)火車有指向圓心方向的支持力以補(bǔ)充拐彎的向心力即此時(shí)外軌對(duì)火車車輪有側(cè)壓力,故A正確.
故選A
點(diǎn)評(píng):火車轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來(lái)源,如果列車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓,則火車在彎道處拐彎時(shí)火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力的合力做為轉(zhuǎn)彎需要的向心力,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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某段鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為r,兩鐵軌高度差為h,兩鐵軌間距離為L(zhǎng),火車轉(zhuǎn)彎時(shí)可以簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),問(wèn):
(1)當(dāng)列車的運(yùn)動(dòng)速率為多大時(shí),車輪才恰好與鐵軌間不發(fā)生側(cè)壓.
(2)若列車通過(guò)轉(zhuǎn)彎處速度過(guò)快,可能產(chǎn)生怎樣后果?(不必分析理由)
(3)隨著人們生活節(jié)奏加快,對(duì)交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊,?guó)家對(duì)鐵路運(yùn)輸不斷進(jìn)行提速,如果要求列車通過(guò)鐵路轉(zhuǎn)彎處速率也相應(yīng)提高,且車輪與鐵軌間仍不發(fā)生側(cè)壓,在原來(lái)鐵路轉(zhuǎn)彎處應(yīng)進(jìn)行怎樣的改造?

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鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R,內(nèi)側(cè)軌道和外側(cè)軌道的高度差為h,L為兩軌間的距離,且L>>h,已知θ角很小時(shí)sinθ近似等于tanθ.如果列車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓,則列車運(yùn)行的速率為(  )

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鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R,內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度差為h,L為兩軌間的距離,且L>h,如果列車轉(zhuǎn)彎速率大于,則 (     )

A.外側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓B.鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓
C.內(nèi)側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓D.內(nèi)外鐵軌與輪緣間均有擠壓

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鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R,內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度差為h,L為兩軌間的距離,且L>h,如果列車轉(zhuǎn)彎速率大于,則 (     )

A.外側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓              B.鐵軌與輪緣間無(wú)擠壓

C.內(nèi)側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓              D.內(nèi)外鐵軌與輪緣間均有擠壓

 

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