火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說法中錯(cuò)誤的是:(  )
A.當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌
B.當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌
C.當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí),輪緣既不擠壓外軌,也不擠壓內(nèi)軌
D.當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí),火車重力與軌道支持力的合力提供向心力
B

試題分析:火車拐彎時(shí)以規(guī)定速度行駛,此時(shí)火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力.若速度大于規(guī)定速度,重力和支持力的合力不夠提供,此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力;若速度小于規(guī)定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力.
A、若速度大于規(guī)定速度,重力和支持力的合力不夠提供,此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓外軌.故A錯(cuò)誤.
B、若速度小于規(guī)定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓內(nèi)軌.故B正確.
CD、當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時(shí),火車重力與軌道面支持力的合力恰好提供向心力,內(nèi)外軌都為壓力.故CD錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道火車拐彎時(shí)對(duì)內(nèi)外軌均無壓力,此時(shí)靠重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊與轉(zhuǎn)軸相距為R,物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速緩慢增加到某值時(shí),物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)。假設(shè)物塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。在這一過程中,摩擦力對(duì)物塊做的功為(   )
A.0B.2πμmgR
C.2μmgRD.μmgR

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如圖,當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為10m/s時(shí),車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4,如果要使汽車在橋面行駛至橋頂時(shí),對(duì)橋面的壓力為零,則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為 (      )
A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s

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如圖所示,小球(可被視作質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m,固定在豎直平面內(nèi)的圓環(huán)其最高處有一小缺口A,小缺口的直徑略大于小球的直徑。細(xì)繩拉著小球在圓環(huán)內(nèi)繞環(huán)心O做圓周運(yùn)動(dòng),小球不脫離圓軌道,圓環(huán)半徑為r,細(xì)繩的長(zhǎng)度也是r.細(xì)繩所能承受的最大張力為小球重力的3倍.用g表示重力加速度.小球在最高點(diǎn)A允許的最大速率和最小速率是多大?

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質(zhì)量m=1噸的汽車通過圓形拱形橋時(shí)的速率恒定,拱形橋的半徑R=5m。試求:

(1)汽車在最高點(diǎn)對(duì)拱形橋的壓力為車重的一半時(shí)汽車的速度;
(2)汽車在最高點(diǎn)對(duì)拱形橋的壓力為零時(shí)汽車的速度。

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長(zhǎng)為R的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,以另一端為固定轉(zhuǎn)軸,使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).求以下兩種情況時(shí)小球在最高點(diǎn)的速度各為多少?
(1)在最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)U的壓力為mg
(2)在最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)U的拉力為mg

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A圖是:質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)(OA為細(xì)繩)。B圖是:質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)(OB為輕質(zhì)桿)。C圖是:質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。D圖是:質(zhì)量為m的小球在豎直放置的半徑為R的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是:[     ]
A.四個(gè)圖中,小球通過最高點(diǎn)的最小速度都是
B.四個(gè)圖中,小球通過最高點(diǎn)的最小速度都是0
C.在D圖中,小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力
D.在D圖中,小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

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一細(xì)桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,水的質(zhì)量m=0.5kg,水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l=50cm。(取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力)

⑴若在最高點(diǎn)水不流出來,求桶的最小速率;
⑵若在最高點(diǎn)水桶的速率v=3m/s,求水對(duì)桶底的壓力。

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有一種大型游戲器械,它是一個(gè)圓筒型容器,筒壁豎直,游客進(jìn)入容器后靠筒壁站立,當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,轉(zhuǎn)速加快到一定程度時(shí),突然地板塌落,游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去,這是因?yàn)?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.游客處于超重狀態(tài)B.游客處于失重狀態(tài)C.筒壁對(duì)游客的支持力等于重力D.游客受到的摩擦力等于重力

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