精英家教網(wǎng)如圖為火車在彎道上行駛示意圖，火車內(nèi)外軌連線與水平面的夾角為α=37°，彎道半徑R=30米，重力加速度取10m/s2．求：當(dāng)火車對內(nèi)、外軌均無側(cè)壓力時，火車的速度大小為多少？
分析：火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出火車拐彎時的速度大小．
解答：精英家教網(wǎng)解：根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=m
v2
R

解得：v=
gRtan37°
=
10×30×
3
4
=15m/s．
答：當(dāng)火車對內(nèi)、外軌均無側(cè)壓力時，火車的速度大小為15m/s．
點評：解決本題的關(guān)鍵要分析受力情況，弄清向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理　第4章　曲線運動、萬有引力定律單元測試題 人教版 題型：058

鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計不僅與軌道半徑有關(guān)，還取決與火車在彎道上行駛的速度，表一是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r與對應(yīng)的軌道高度差h：

(1)根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，計算出每個彎道的軌道半徑的倒數(shù)，填入表二中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h－1/r坐標(biāo)(如圖)中做出試導(dǎo)出h－1/r圖象，根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是：________．

(2)鐵路建成以后，火車在通過彎道時，為保證安全，要求內(nèi)、外軌對車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力，又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計值為L＝1435 mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v＝________．(以kn/h為單位，結(jié)果取整數(shù)，當(dāng)路軌傾角很小時有：sin≈tan)．

(3)隨著人民生活節(jié)奏的加快，對交通運輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅瑸榱颂岣哌\輸能力，國家對鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請你根據(jù)上述計算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施？至少提出兩點：

①____________________．

②____________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來決定的，彎道處要求外軌比內(nèi) 軌高，其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計不僅與軌道半徑有關(guān)，還取決與火車在彎道上行駛的速度，表一是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r與對應(yīng)的軌道高度差h：

（1）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，計算出每個彎道的軌道半徑的倒數(shù)，填入表二中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h—1/r坐標(biāo)（圖4-4-10）中做出試導(dǎo)出h—1/r圖象，根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是：           ．

（2）鐵路建成以后，火車在通過彎道時，為保證安全，要求內(nèi)、外軌對車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力，又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v=        ．（以kn/h為單位，結(jié)果取整數(shù)，當(dāng)路軌傾角很小時有:sinθ≈tanθ）．

（3）隨著人民生活節(jié)奏的加快，對交通運輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅瑸榱颂岣哌\輸能力，國家對鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請你根據(jù)上述計算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施？至少提出兩點：

①                                           ．

②                                           ．

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年度江西省四校高一理科零班聯(lián)考物理卷 題型：實驗題

鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來決定的，彎道處要求外軌比內(nèi) 軌高，其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計不僅與軌道半徑有關(guān)，還取決與火車在彎道上行駛的速度，表一是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r與對應(yīng)的軌道高度差h：

（1）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，計算出每個彎道的軌道半徑的倒數(shù)，填入表二中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h—1/r坐標(biāo)（圖4-4-10）中做出試導(dǎo)出h—1/r圖象，根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是：           ．

（2）鐵路建成以后，火車在通過彎道時，為保證安全，要求內(nèi)、外軌對車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力，又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v=       ．（以kn/h為單位，結(jié)果取整數(shù)，當(dāng)路軌傾角很小時有:sinθ≈tanθ）．
（3）隨著人民生活節(jié)奏的加快，對交通運輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊�，為了提高運輸能力，國家對鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請你根據(jù)上述計算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施？至少提出兩點：
①                                           ．
②                                           ．

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科目：高中物理 來源：2014屆度江西省四校高一理科零班聯(lián)考物理卷 題型：實驗題

鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來決定的，彎道處要求外軌比內(nèi) 軌高，其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計不僅與軌道半徑有關(guān)，還取決與火車在彎道上行駛的速度，表一是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r與對應(yīng)的軌道高度差h：

（1）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，計算出每個彎道的軌道半徑的倒數(shù)，填入表二中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h—1/r坐標(biāo)（圖4-4-10）中做出試導(dǎo)出h—1/r圖象，根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是：            ．

（2）鐵路建成以后，火車在通過彎道時，為保證安全，要求內(nèi)、外軌對車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力，又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v=        ．（以kn/h為單位，結(jié)果取整數(shù)，當(dāng)路軌傾角很小時有:sinθ≈tanθ）．

（3）隨著人民生活節(jié)奏的加快，對交通運輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊�，為了提高運輸能力，國家對鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請你根據(jù)上述計算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施？至少提出兩點：

①                                            ．

②                                            ．

 

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