鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率．下圖表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之對應(yīng)的軌道的高度差h．

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h和r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r=550m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值；

(2)鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v(g取9.8m/s，以km/h為單位，結(jié)果取整數(shù)；路軌傾角很小時(shí)，正弦值按正切值處理)．

(3)隨著人們生活節(jié)奏加快，對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅疄榱颂岣哌\(yùn)輸力，2007年4月18日鐵道部將對鐵路進(jìn)行第六次大面積提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高．請根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施．

答案：略
解析：

(1)60mm，(2)54km/h，(3)a．適當(dāng)增大內(nèi)外軌的高度差h；b．適當(dāng)增大鐵路彎道的軌道半徑r．

(1)分析表中數(shù)據(jù)可得，每組的h與r之乘積均等于常數(shù)：

因此：(或)　　　　　　　　　　　　　�、�

當(dāng)r=550m時(shí)，有：

(2)轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對車輪沒有側(cè)向壓力時(shí)，火車的受力如圖所示．由牛頓第二定律得：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　�、�

因?yàn)?/FONT>很小，有：　　　　　　　　　　　③

由②③可得：　　　　　　　　　　　　　　　�、�

代入數(shù)據(jù)得：v=15m/s=54km/h

(3)由④式可知，可采取的有效措施有：

a．適當(dāng)增大內(nèi)外軌的高度差h；

b．適當(dāng)增大鐵路彎道的軌道半徑r．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?廣東模擬）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率．下圖表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之對應(yīng)的軌道的高度差h．
彎道半徑r/m     660     330     220     165     132     110
內(nèi)外軌高度差h/mm 50 100 150 200 250 300
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h和r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r=440m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值；
（2）鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v（以km/h為單位，結(jié)果取整數(shù)；路軌傾角很小時(shí)，正弦值按正切值處理）
（3）隨著人們生活節(jié)奏加快，對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅疄榱颂岣哌\(yùn)輸力，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．請根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?東莞模擬）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)．下列說法正確的是（　　）

查看答案和解析>>

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)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上行駛的速率．下表中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道的高度差h．
彎道半徑r（m） 660 330 220 165 132 110
內(nèi)外軌高度差h（m） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r=440m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值．
（2）鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的距離設(shè)計(jì)值L=1.435m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，求出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v．（路軌傾角α很小時(shí)，可認(rèn)為tan α=sin α）

查看答案和解析>>

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)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率．下圖表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之對應(yīng)的軌道的高度差h．
彎道半徑r/m     660     330     220     165     132     110
內(nèi)外軌高度差h/mm 50 100 150 200 250 300
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h和r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r=550m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值；
（2）鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v（g=9.8m/s，以km/h為單位，結(jié)果取整數(shù)；路軌傾角很小時(shí)，正弦值按正切值處理）
（3）隨著人們生活節(jié)奏加快，對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅疄榱颂岣哌\(yùn)輸力，2007年4月18日鐵道部將對鐵路進(jìn)行第六次大面積提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高．請根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施？

查看答案和解析>>

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)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率．下面表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道高度差h的幾組數(shù)據(jù)．
彎道半徑r（m） 660 330 220 165 132 110
內(nèi)外軌高度差h（m） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式為
 
，并求出當(dāng)r=440m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值應(yīng)為
 
．
（2）鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力，火車通過彎道時(shí)的向心力大小為mgtgθ．其中m為火車的質(zhì)量，θ為路軌與水平面間的夾角．已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值L=1.5m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v=
 
m/s．（計(jì)算時(shí)θ的正切值用正弦值來替代，保留一位小數(shù)．）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案