在火車轉(zhuǎn)彎處,讓外軌高于內(nèi)軌,如圖所示,轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由重力和彈力的合力提供,不然的話,轉(zhuǎn)彎時所需的向心力應由外軌對車輪的擠壓提供,而這樣對車軌會造成損壞,車速大時,容易出事故.

設車軌間距離為L,兩軌高度差為h,轉(zhuǎn)變半徑為R,質(zhì)量為M的火車運行時應當有多大的速度?

答案:
解析:

  答案:速度為

  剖析:據(jù)三角形邊角關系知,sinα=

  由火車的受力情況看,tanα=

  因為α角很小,所以sinα=tanα 故,所以向心力F

  又因為F=Mv2/R,所以車速v=

  由于鐵軌建成后,h、L、R各量是確定的.

  故火車轉(zhuǎn)彎時的車速應是一個定值.

  規(guī)律小結(jié):解圓周運動問題的基本步驟

  (1)確定做圓周運動的物體作為研究對象.

  (2)確定圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑.

  (3)對研究對象進行受力分析,畫出受力示意圖.

  (4)運用平行四邊形定則或正交分解法求出向心力F.


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在火車轉(zhuǎn)彎處,讓外軌高于內(nèi)軌,如圖6-8-1所示,轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由重力和彈力的合力提供,不然的話,轉(zhuǎn)彎時所需的向心力應由外軌對車輪的擠壓提供,而這樣對車軌會造成損壞,車速大時,容易出事故.

6-8-1

設車軌間距離為L,兩軌高度差為h,轉(zhuǎn)變半徑為R,質(zhì)量為M的火車運行時應當有多大的速度?

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