火車以某一速度v通過(guò)某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是(  )
A.軌道半徑
B.若火車速度大于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向外
C.若火車速度小于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),安全速率不變
BD
考點(diǎn):
分析:火車以軌道的速度轉(zhuǎn)彎時(shí),其所受的重力和支持力的合力提供向心力,先平行四邊形定則求出合力,再根據(jù)根據(jù)合力等于向心力求出轉(zhuǎn)彎速度,當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于軌道速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火車有離心趨勢(shì)或向心趨勢(shì),故其輪緣會(huì)擠壓車輪.
解答:解:A、D、火車以某一速度v通過(guò)某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由圖可以得出,F(xiàn)=mgtanθ(θ為軌道平面與水平面的夾角),合力等于向心力,故mgtanθ=m,解得v=,與火車質(zhì)量無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤,D正確;
B、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火車有離心趨勢(shì),故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓,外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外,故B正確;
C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火車有向心趨勢(shì),故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓,內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi),故C錯(cuò)誤;
故選BD.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況,計(jì)算出臨界速度,然后根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點(diǎn),繩長(zhǎng)分別為la、lb如圖所示,當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),則      (   )
A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大
C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.繩b未被燒斷的時(shí)繩a的拉力大于mg,繩b的拉力為

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一根長(zhǎng)為的輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為的小球,上端連在光滑水平軸上,輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力).當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一個(gè)水平初速度,小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng).若小球在最低點(diǎn)的初速度從逐漸增大,則下列判斷正確的是(   )
A.小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為
B.小球在最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先減小后增大
C.小球在最低點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先增大后減小
D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合外力的方向始終指向圓心

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“和諧”號(hào)動(dòng)車組列車可以讓乘客體驗(yàn)時(shí)速200公里的追風(fēng)感覺(jué)。我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車速度提高會(huì)使外軌受損。為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)不使外軌受損這一難題,你認(rèn)為以下措施可行的是
A.增加內(nèi)外軌的高度差B.減小內(nèi)外軌的高度差
C.增大彎道半徑    D.減小彎道半徑

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如圖所示,一滑雪運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=60kg,經(jīng)過(guò)一段加速滑行后從A點(diǎn)以vA=10m/s的初速度水平飛出,恰能落到B點(diǎn).在B點(diǎn)速度方向(速度大小不變)發(fā)生改變后進(jìn)入半徑R=20m的豎直圓弧軌道BO,并沿軌道下滑.已知在最低點(diǎn)O時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力為2400N.ABBO的高度差分別為H=20m、h=8m.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求:
(1)AB間的水平距離.
(2)運(yùn)動(dòng)員在BO段運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功.

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如圖1所示,一薄圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心且垂直于盤(pán)面的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓盤(pán)上放置一小木塊。當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),木塊相對(duì)圓盤(pán)靜止。關(guān)于木塊的受力情況,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.由于木塊相對(duì)圓盤(pán)靜止,所以不受摩擦力
B.木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的靜摩擦力,方向指向圓盤(pán)中心
C.由于木塊運(yùn)動(dòng),所以受到滑動(dòng)摩擦力
D.由于木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以,除了受到重力、支持力、摩擦力外,還受向心力

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如圖所示,質(zhì)量不計(jì)的輕桿一端固定于水平軸O上,另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,使桿帶動(dòng)小球在豎直面內(nèi)繞O軸運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),以下說(shuō)法中正確的是
A.桿受到小球?qū)λ膲毫梢詾榱?/td>B.桿對(duì)小球的作用力可能豎直向上
C.桿對(duì)小球的作用力可能豎直向下D.小球的速率不能小于(L為桿長(zhǎng))。

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質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)從某時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn),此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)。在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功為mgR/2.則小球開(kāi)始通過(guò)軌道的最低點(diǎn)時(shí)繩子的張力為(     )
A.mgB.5mgC.7mgD.6mg

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