當(dāng)火車以速率v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)向壓力作用,此速率稱為安全速率.下列說法正確的是( 。
分析:當(dāng)火車以速率v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)向壓力作用,此時(shí)靠重力和支持力的合力提供向心力,當(dāng)速度變大變小時(shí),需要的向心力增大減小,此時(shí)靠重力、支持力和軌道的側(cè)壓力共同提供向心力.
解答:解:A、當(dāng)內(nèi)外軌不受側(cè)壓力時(shí),靠重力和支持力的合力提供向心力,彎道半徑R=
v2
a
.故A錯(cuò)誤.
B、若火車以大于v的速率通過該彎道時(shí),重力和支持力的合力不夠提供向心力,此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力.故B正確.
C、若火車以小于v的速率通過該彎道時(shí),重力和支持力的合力提供向心力偏大,此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力.故C錯(cuò)誤.
D、設(shè)軌道的傾角為θ,重力和支持力的合力為mgtanθ,有mgtanθ=m
v2
R
,v=
gRtanθ
,與質(zhì)量無關(guān).故D錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握火車拐彎時(shí)向心力的來源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在設(shè)計(jì)水平面內(nèi)的火車軌道的轉(zhuǎn)變處時(shí),要設(shè)計(jì)為外軌高、內(nèi)軌低的結(jié)構(gòu),即路基形成一外高、內(nèi)低的斜坡(如圖所示).內(nèi)、外兩鐵軌間的高度差在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮到鐵軌轉(zhuǎn)彎的半徑和火車的行駛速度大小.若某轉(zhuǎn)彎處設(shè)計(jì)為當(dāng)火車以速率v通過時(shí),內(nèi)、外兩側(cè)鐵軌所受輪緣對(duì)它們的壓力均恰好為零.車輪與鐵軌間的摩擦可忽略不計(jì),則下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在設(shè)計(jì)水平面內(nèi)的火車軌道的轉(zhuǎn)變處時(shí),要設(shè)計(jì)為外軌高、內(nèi)軌低的結(jié)構(gòu),即路基形成一外高、內(nèi)低的斜坡(如圖所示).內(nèi)、外兩鐵軌間的高度差在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮到鐵軌轉(zhuǎn)彎的半徑和火車的行駛速度大小.若某轉(zhuǎn)彎處設(shè)計(jì)為當(dāng)火車以速率v通過時(shí),內(nèi)、外兩側(cè)鐵軌所受輪緣對(duì)它們的壓力均恰好為零.車輪與鐵軌間的摩擦可忽略不計(jì),則下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年四川省成都市樹德協(xié)進(jìn)中學(xué)高一4月月考物理試卷(帶解析) 題型:單選題

在設(shè)計(jì)水平面內(nèi)的火車軌道的轉(zhuǎn)變處時(shí),要設(shè)計(jì)為外軌高、內(nèi)軌低的結(jié)構(gòu),即路基形成一外高、內(nèi)低的斜坡(如圖所示)。內(nèi)、外兩鐵軌間的高度差在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮到鐵軌轉(zhuǎn)彎的半徑和火車的行駛速度大小。若某轉(zhuǎn)彎處設(shè)計(jì)為當(dāng)火車以速率v通過時(shí),內(nèi)、外兩側(cè)鐵軌所受輪緣對(duì)它們的壓力均恰好為零。車輪與鐵軌間的摩擦可忽略不計(jì),則下列說法中正確的是

A.當(dāng)火車以速率v通過此彎路時(shí),火車所受重力與鐵軌對(duì)其支持力的合力提供向心力
B.當(dāng)火車以速率v通過此彎路時(shí),火車所受各力的合力沿路基向下方向
C.當(dāng)火車行駛的速率大于v時(shí),內(nèi)側(cè)鐵軌對(duì)車輪的輪緣施加壓力
D.當(dāng)火車行駛的速率小于v時(shí),內(nèi)側(cè)鐵軌對(duì)車輪的輪緣施加壓力

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科目:高中物理 來源:2015屆四川省成都市高一4月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

在設(shè)計(jì)水平面內(nèi)的火車軌道的轉(zhuǎn)變處時(shí),要設(shè)計(jì)為外軌高、內(nèi)軌低的結(jié)構(gòu),即路基形成一外高、內(nèi)低的斜坡(如圖所示)。內(nèi)、外兩鐵軌間的高度差在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮到鐵軌轉(zhuǎn)彎的半徑和火車的行駛速度大小。若某轉(zhuǎn)彎處設(shè)計(jì)為當(dāng)火車以速率v通過時(shí),內(nèi)、外兩側(cè)鐵軌所受輪緣對(duì)它們的壓力均恰好為零。車輪與鐵軌間的摩擦可忽略不計(jì),則下列說法中正確的是

A.當(dāng)火車以速率v通過此彎路時(shí),火車所受重力與鐵軌對(duì)其支持力的合力提供向心力

B.當(dāng)火車以速率v通過此彎路時(shí),火車所受各力的合力沿路基向下方向

C.當(dāng)火車行駛的速率大于v時(shí),內(nèi)側(cè)鐵軌對(duì)車輪的輪緣施加壓力

D.當(dāng)火車行駛的速率小于v時(shí),內(nèi)側(cè)鐵軌對(duì)車輪的輪緣施加壓力

 

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