3．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．隨著人們生活節(jié)奏加快，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅疄榱颂岣哌\(yùn)輸力，國(guó)家對(duì)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．若提速后，車輪與內(nèi)外側(cè)均無壓力，試分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施？
（1）增加高度差h  
（2）增加彎道的半徑R．

分析 火車運(yùn)動(dòng)的軌跡圓沿水平方向，轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)車輪沒有側(cè)向壓力時(shí)，軌道的支持力在豎直方向的分力平衡重力，在水平方向的分力恰好提供向心力，故有mgtanθ=m$\frac{{V}^{2}}{R}$，再根據(jù)當(dāng)θ很小，有：tanθ≈sinθ=$\frac{h}{L}$，即可求出火車轉(zhuǎn)彎的速率v．
根據(jù)速率v的表達(dá)式即可找到可采取的有效措施

解答 解：轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)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：mgtanθ=m$\frac{{V}^{2}}{R}$
因?yàn)棣群苄。校簍anθ≈sinθ=$\frac{h}{L}$
可得：v=$\sqrt{\frac{ghR}{L}}$
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．
答：增加高度差h，增加彎道的半徑R

點(diǎn)評(píng) 軌道的支持力在豎直方向的分力平衡重力，在水平方向的分力提供向心力，一定不能沿斜面和垂直于斜面分解重力，因?yàn)榛疖囘\(yùn)動(dòng)的軌跡圓沿水平方向而不是沿斜面方向

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．AB為一直線電流，矩形線圈abcd的平面與AB在同一平面內(nèi)，且ab∥AB，當(dāng)線圈從圖中的M位置向右勻速平動(dòng)到與M的位置對(duì)稱的M′的位置時(shí)，分析在此過程中線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．用示波器觀察頻率為1100Hz的正弦電壓信號(hào)，把該信號(hào)接入示波器“Y”和“地“

①當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖1所示的波形時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)豎直位移或↑↓鈕．如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)衰減或衰減調(diào)節(jié)鈕或y增益鈕，或這兩個(gè)鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)．
②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將掃描范圍鈕置于1k擋位位置，然后調(diào)節(jié)掃描微調(diào)鈕．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，兩金屬圓環(huán)水平放置，圓心在同一位置，大圓環(huán)的半徑r1=1m，小圓環(huán)的半徑r2=0.5m．整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，圓環(huán)的電阻不計(jì)；一根電阻為R1=4Ω的導(dǎo)體棒（電阻分布均勻）繞圓心O以角速度ω=2rad/s在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與兩金屬圓環(huán)始終接觸良好，在兩金屬圓環(huán)之間接有阻值為R2=3Ω的電阻（圖中未畫出），則電阻R2的功率為（　　）
A．0.48WB．0.03WC．0.27WD．0.75W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，小物體位于半徑為R的半球頂端，若給小物體以水平的初速度v0時(shí)，小物體對(duì)球頂?shù)膲毫η『檬瞧渲亓Φ乃姆种唬瑒t（　�。�
A．物體的初速度v0=$\sqrt{2gR}$
B．物體繼續(xù)沿球面做一段圓周運(yùn)動(dòng)然后飛離球面
C．物體落地時(shí)水平位移為$\sqrt{2}$R
D．物體在最高點(diǎn)離開半球做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．甲乙兩個(gè)彈簧振子，固有頻率分別為100Hz和300Hz，若它們均在頻率是400Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則振動(dòng)穩(wěn)定后（　�。�
A．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是100 HzB．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是300Hz
C．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是400 HzD．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是400Hz

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15．在光滑的水平面上A、B兩個(gè)小球在同一直線上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，已知A球的質(zhì)量為1kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，則B球質(zhì)量為（　�。�
A．7kgB．3kgC．$\frac{1}{3}$mv02D．$\frac{1}{6}$mv02

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．一質(zhì)量為1600kg的汽車，行駛到一座半徑為40m的圓弧形拱橋頂端時(shí)，汽車運(yùn)動(dòng)速度為10m/s，g=10m/s2．求：
（1）此時(shí)汽車的向心加速度大��；
（2）此時(shí)汽車對(duì)橋面壓力的大小；
（3）若要安全通過橋面，汽車在最高點(diǎn)的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上，有一個(gè)相對(duì)盤靜止的物體，隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)于它的受力情況，下列說法中正確的是（　　）
A．只受到重力和盤面的支持力的作用
B．只受到重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力作用
C．只受到重力、支持力和與線速度方向相反的靜摩擦力作用
D．受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用

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