4.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處,外軌略高于內(nèi)軌,火車須按規(guī)定的速度行駛,才能安全通過彎道.如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.火車低于規(guī)定速度通過彎道,車輪將擠壓外軌
B.火車超過規(guī)定速度通過彎道,車輪將擠壓內(nèi)軌
C.彎道半徑一定,內(nèi)外軌高度差越大,規(guī)定的速度越大
D.內(nèi)外軌高度差一定,彎道半徑越大,規(guī)定的速度越小

分析 火車轉(zhuǎn)彎時,為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,通常做成外軌略高于內(nèi)軌,火車高速轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損,則拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根據(jù)牛頓第二定律分析.

解答 解:A、火車轉(zhuǎn)彎時,為了保護(hù)鐵軌,應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力,當(dāng)實(shí)際速度等于v時,內(nèi)、外軌都不受輪緣擠壓;如果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于v,有離心趨勢,與外側(cè)鐵軌擠壓,反之,擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌,故AB錯誤;
C、對火車受力分析,如圖所示,則有:

F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:v=$\sqrt{gRtanθ}$;
若R一定,高度差越大,則夾角越大,其正切值越大,則可知規(guī)定的速度越大,故C正確;
D、由C可知,若高度差一定,則半徑越大時,規(guī)定的速度越大,故D錯誤.
故選:C.

點(diǎn)評 本題是實(shí)際應(yīng)用問題,考查應(yīng)用物理知識分析處理實(shí)際問題的能力,本題與圓錐擺問題類似,關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析,明確向心力的來源.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.一石子從塔頂處掉下做自由落體運(yùn)動,若測得石子在最后1s下落的高度為塔高的$\frac{7}{16}$,已知重力加速度g=10m/s2,則塔高為( 。
A.100mB.80mC.60mD.40m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,一個圓盤在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,盤面上有一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r,下列說法正確的是( 。
A.物塊的線速度大小為ω2r
B.圓盤對物塊的靜摩擦力提供其向心力
C.物塊做勻速圓周運(yùn)動時處于平衡狀態(tài)
D.物塊做勻速圓周運(yùn)動時所受向心力是不變的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖,水平的木板B托著木塊A一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,從水平位置a沿逆時針方向運(yùn)動到最高點(diǎn)b的過程中,下列說法正確的是(  )
A.木塊A處于超重狀態(tài)B.木塊A處于失重狀態(tài)
C.B對A的摩擦力不變D.B對A的摩擦力越來越大

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.(1)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)時,第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時如圖(1)所示,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(3)所示,第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時如圖(2)所示,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖(4)所示.已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖(3)中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為11.4mm,圖(4)中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為16.7mm,則相鄰兩個明條紋的間距平均為1.3mm,所測光波的波長為6.5×10-7m(保留兩位有效數(shù)字).

(2)若換用波長更大的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),保持其他條件不變,則屏上的條紋間距變寬(選填“變寬”、“變窄”、或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.用波長為0.75?m的紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),雙縫間的距離是0.05mm,縫到屏的距離是1m,相鄰兩條紋間的距離是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖是《探究力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)的示意圖.下列說法正確的是( 。
A.固定有白紙的木板必須豎直放置
B.彈簧測力計必須與木板平面平行
C.用兩彈簧測力計拉橡皮條時,兩彈簧測力計的示數(shù)必須相同
D.用兩彈簧測力計拉橡皮條時,應(yīng)使兩個拉力的方向垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.(1)平拋物體的運(yùn)動規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):①水平方向做勻速運(yùn)動,②豎直方向做自由落體運(yùn)動.為了研究平拋物體的運(yùn)動,可做下面的實(shí)驗(yàn):如圖1所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球就水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運(yùn)動,兩球同時落到地面,這個實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明B
A.只能說明上述規(guī)律中的第①條        B.只能說明上述規(guī)律中的第②條
C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條      D.能同時說明上述兩條規(guī)律
(2)在做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時,讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動,通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡.如圖是用一張印有小方格的紙記錄的軌跡,小方格的邊長為L,小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖2中的a、b、c、d所示,則由圖可知小球從a運(yùn)動到b和b運(yùn)動到c的時間是相等 (填”相等”或”不相等”)的,這段時間△t=$\sqrt{\frac{L}{g}}$,小球平拋運(yùn)動初速度的計算式為v0=$2\sqrt{gL}$(用L、g表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,一粗細(xì)均勻薄壁U形管,管的橫截面積為S,管里裝有兩段水銀,左管上端封閉有一段氣柱,氣柱的長為L,右管足夠長且上端開口,右管內(nèi)兩段水銀間也封閉有一段氣柱,該氣柱長也為L,與左管中氣柱上、下等高,右管中上段水銀長為$\frac{1}{2}$L,水銀的密度為ρ,重力加速度為g,大氣壓強(qiáng)為P0=9ρgL.現(xiàn)往右管中緩緩倒入水銀,使右管中上段水銀長為L,求:
①右管中氣柱長變?yōu)槎嗌伲?br />②左管中氣柱的長變?yōu)槎嗌伲?/div>

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