在平直的鐵路上,兩條鐵軌是等高的,但在拐彎的路段上,外軌的路基比內(nèi)軌的稍高,這樣在火車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)可使兩邊的車(chē)輪輪緣都不與鐵軌的側(cè)面發(fā)生擠壓而減小磨損.設(shè)鐵路拐彎處路段為圓弧,其半徑為r,兩鐵軌間距為d,火車(chē)通過(guò)時(shí)規(guī)定的車(chē)速為v,要滿足上述不擠壓的要求,外軌要比內(nèi)軌高出多少?

答案:
解析:

解析:如圖所示,用h表示內(nèi)外軌的高度差,FN表示鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力,要求火車(chē)的車(chē)輪輪緣都不與鐵軌的側(cè)面發(fā)生擠壓,因此火車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由支持力與重力的合力提供,建立如圖所示的正交坐標(biāo)系,由牛頓第二定律可知:

FNsinθm                                                                                                

FNcosθmg=0                                                                                              ②

由幾何關(guān)系知:

sinθ                                                                                                        ③

聯(lián)立①②③得:

h


提示:


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:038

在平直的鐵路上,兩條鐵軌是等高的,但在拐彎的路段上,外軌的路基比內(nèi)軌的稍高,這樣在火車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)可使兩邊的車(chē)輪輪緣都不與鐵軌的側(cè)面發(fā)生擠壓而減小磨損.設(shè)鐵路拐彎處路段為圓弧,其半徑為r,兩鐵軌間距為d,火車(chē)通過(guò)時(shí)規(guī)定的車(chē)速為v,要滿足上述不擠壓的要求,外軌要比內(nèi)軌高出多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在平直的鐵路上,兩條鐵軌是等高的,但在拐彎的路段上,外軌的路基比內(nèi)軌的稍高,這樣在火車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)可使兩邊的車(chē)輪輪緣都不與鐵軌的側(cè)面發(fā)生擠壓而減小磨損.設(shè)鐵路拐彎處路段為圓弧,其半徑為r,兩鐵軌間距為d,火車(chē)通過(guò)時(shí)規(guī)定的車(chē)速為v,要滿足上述不擠壓的要求,外軌要比內(nèi)軌高出多少?

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