火車以某一速度v通過轉(zhuǎn)彎半徑為R的彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是( 。
分析:分析火車轉(zhuǎn)彎時(shí)受力情況,內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,恰好由軌道的支持力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得出轉(zhuǎn)彎半徑R與速度v的關(guān)系.由牛頓第二定律分析火車速度變化時(shí)哪側(cè)軌道受到側(cè)壓力.
解答:解:
A、B由題,內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,則轉(zhuǎn)彎時(shí)火車受力情況如圖,根據(jù)牛頓第二定律得
    mgtanα=m
v2
R
,得R=
v2
gtanα

由于α很小,tanα<1,所以轉(zhuǎn)彎半徑R>
v2
g
.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、若火車速度小于v時(shí),火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力F=m
v2
R
減小,內(nèi)側(cè)軌道對(duì)火車有側(cè)壓力,則內(nèi)軌將受到側(cè)壓力作用.故C錯(cuò)誤.
D、若火車速度大于v時(shí),火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力F=m
v2
R
增大,軌道的支持力和重力的合力不足以提供向心力,外軌對(duì)火車有側(cè)壓力,則外軌將受到側(cè)壓力作用.故D正確.
故選BD
點(diǎn)評(píng):本題運(yùn)用牛頓第二定律分析生活實(shí)際中的圓周運(yùn)動(dòng)問題,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源于指向圓心的合力進(jìn)行分析.
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火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是( 。

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火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是(  )

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火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面的分析正確的是(    )

A.軌道半徑R=

B.若火車速度大于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)

C.若火車速度小于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)

D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),安全速率也將改變

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科目:高中物理 來源:2013屆四川省高一下學(xué)期第三次月考物理試題 題型:選擇題

火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是(   )

  A.軌道半徑

B.若火車速度大于v時(shí),外軌將受到側(cè)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(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)

D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),安全速率不變

 

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