12.茂湛高速鐵路又稱茂湛高鐵,或茂湛鐵路.線路起于茂名東站,終于湛江站,初步設(shè)計時速為200km,預(yù)留250km.關(guān)于高鐵與普通鐵路,下列說法正確的是( 。
A.若彎道半徑一定,高鐵軌道面內(nèi)外的高度差更小
B.若軌道面的內(nèi)外高度差一定,高鐵要求彎道半徑更大
C.若在高鐵上行駛普通速度的列車,彎道處輪緣擠壓外軌
D.若在普通鐵路上行駛高速列車,彎道處輪緣擠壓外軌

分析 火車轉(zhuǎn)變時需要向心力,為了火車高速轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損,則拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根據(jù)牛頓第二定律分析.

解答 解:火車轉(zhuǎn)彎時為減小外軌所受壓力,可使外軌略離于內(nèi)軌,使軌道形成斜面,若火車速度合適,內(nèi)外軌均不受擠壓.此時,重力與支持力的合力提供向心力,如圖.
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
v=$\sqrt{grtanθ}=\sqrt{gr\frac{h}{l}}$;
當(dāng)火車速度增大時,應(yīng)適當(dāng)增大轉(zhuǎn)彎半徑或增加內(nèi)外軌道的高度差;
A、由以上公式可知,若彎道半徑一定,高鐵軌道面內(nèi)外的高度差更答.故A錯誤;
B、由以上公式可知,若軌道面的內(nèi)外高度差一定,高鐵要求彎道半徑更大.故B正確;
C、若在高鐵上行駛普通速度的列車,彎道處需要的向心力比較小,所以輪緣擠壓內(nèi)軌.故C錯誤;
D、若在普通鐵路上行駛高速列車,彎道處需要的向心力比較大,所以輪緣擠壓外軌.故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 火車轉(zhuǎn)彎是向心力的實(shí)際應(yīng)用之一,應(yīng)掌握火車向心力的來源,以及如何減小內(nèi)外軌道的壓力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示為利用靜電除煙塵的通道示意圖,前后兩面為絕緣板,上、下兩面為分別與高壓電源的負(fù)極和正極相連的金屬板,在上、下兩面間產(chǎn)生的電場可設(shè)為勻強(qiáng)電場,通道長L=1m,進(jìn)煙塵口的截面積為邊長d=0.5m的正方形,分布均勻的帶負(fù)電煙塵顆粒均以水平速度v0=2m/s連續(xù)進(jìn)入通道,碰到下金屬板后其所帶電荷會被中和并被收集,但不影響電場分布.已知每立方米體積內(nèi)顆粒數(shù)n=1013個,每個煙塵顆粒帶電量為q=-1.0×10-17C,質(zhì)量為m=2.0×10-15kg,忽略顆粒的重力,顆粒之間的相互作用力和空氣阻力.
(1)高壓電源電壓U0=300V時,求被除去的煙塵顆粒數(shù)與總進(jìn)入煙塵顆粒數(shù)的比值
(2)若煙塵顆粒恰好能全部被除去,求高壓電壓U1
(3)裝置在(2)中電壓U1作用下穩(wěn)定工作時,1s內(nèi)進(jìn)入的煙塵顆粒從剛進(jìn)入通道到被全部除去的過程中,求電場對這些煙塵顆粒所做的總功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一質(zhì)子以速度V穿過相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加的區(qū)域而沒有偏轉(zhuǎn),如圖所示,若不計重力,則下列說法正確的是(  )
A.若質(zhì)子的入射速度V'>V,它將向上偏轉(zhuǎn)
B.若質(zhì)子的入射速度V'>V,它將向下偏轉(zhuǎn)
C.若將質(zhì)子從右側(cè)以相同速度射入,也不會偏轉(zhuǎn)
D.若改為電子,從右側(cè)以相同速度V進(jìn)入,要使其沿直線穿過,則必須改變電場的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.將小球以水平速度拋出,只受重力作用下做平拋運(yùn)動,落地時速度為v1,與水平方向夾角為α,以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平初速度方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下方向?yàn)閥軸正方向,求:
(1)小球在空中飛行的時間t;
(2)拋出點(diǎn)離地面的高度h;
(3)這段時間內(nèi)水平射程x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈,線圈所圍的面積為0.1m2,線圈電阻為1Ω.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示.則以下說法正確的是( 。 
A.在時間0~5 s內(nèi),I的最大值為0.1 A
B.在第4 s內(nèi),I的方向?yàn)轫槙r針
C.前2 s內(nèi),通過線圈某截面的總電量為0.01 C
D.第3 s內(nèi),線圈的發(fā)熱功率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,兩塊水平放置的金屬板間距離為d,用導(dǎo)線與一個n匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的磁場B中,兩板間有一個質(zhì)量為m,電量為+q的油滴恰好處于平衡狀態(tài),重力加速度為g,則線圈中的磁場B正在減弱(填“增強(qiáng)”或“減弱”),磁通量變化率為$\frac{mgd}{nq}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.將一可以視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的鐵塊放在一長為L、質(zhì)量為M的長木飯的最左端,整個裝置放在光滑的水平面上,現(xiàn)給鐵塊一水平向右的初速度,當(dāng)鐵塊運(yùn)動到長木板的最右端時,長木板沿水平方向前進(jìn)的距離為x,如圖所示.已知鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.摩擦力對鐵塊所做的功為-μmg(L+x),摩擦力對長木板所做的功為μmgx.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖甲所示,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動且細(xì)桿處于勻強(qiáng)磁場中(不計空氣阻力),現(xiàn)給圓環(huán)一向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動過程中,圓環(huán)的速度-時間圖象如圖乙所示.則關(guān)于圓環(huán)所帶的電性,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和圓環(huán)克服摩擦力所做的功W(重力加速度為g),則下列說法正確的是( 。
A.圓環(huán)帶負(fù)電B.B=$\frac{3mg}{q{v}_{0}}$C.W=$\frac{1}{6}$mv02D.W=$\frac{2}{9}$mv02

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中,兩者的AC面相互平行放置,由紅光和藍(lán)光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點(diǎn)射入,通過兩棱鏡后,變?yōu)閺腶、b兩點(diǎn)射出的單色光,對于這兩束單色光(  )
A.紅光在玻璃中傳播速度比藍(lán)光小
B.從a點(diǎn)射出的為藍(lán)光,從b點(diǎn)射出的為紅光
C.從a、b兩點(diǎn)射出的單色光仍平行,且平行于BC
D.若改變?nèi)肷涔獾姆较,有可能會只有一種光從右側(cè)的AB面出射

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