火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,且高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v,則下列說法中正確的是()

①當(dāng)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提供向心力

②當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí),火車重力、軌道面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力

③當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌

④當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌.

    A.             ①③                B. ①④            C. ②③ D. ②④


考點(diǎn):  牛頓第二定律;向心力.

專題:  牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用.

分析:  火車轉(zhuǎn)彎時(shí),為了保護(hù)鐵軌,應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求得轉(zhuǎn)彎速度v;如果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于v,有離心趨勢(shì),與外側(cè)鐵軌擠壓;反之,擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌.

解答:  解:①②火車轉(zhuǎn)彎時(shí),為了保護(hù)鐵軌,應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力,有

F=mgtanθ=m

解得

v=

故①正確,②錯(cuò)誤;

③④果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于v,有離心趨勢(shì),與外側(cè)鐵軌擠壓,反之,擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌,故③正確,④錯(cuò)誤;

故選:A.

點(diǎn)評(píng):  本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律,從保護(hù)鐵軌的角度得出火車車輪邊緣與鐵軌恰好無擠壓的臨界速度,然后結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)的知識(shí)進(jìn)行分析討論.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),假如衛(wèi)星的軌道半徑增大為原來的4倍,衛(wèi)星仍做圓周運(yùn)動(dòng),則以下敘述中正確的是(  )

   A. 衛(wèi)星的線速度增大到原來的4倍

   B. 衛(wèi)星的角速度減小到原來的

   C. 衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的

   D. 衛(wèi)星的周期增大到原來的2倍

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發(fā)電的基本原理之一是電磁感應(yīng),發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是()

    A.             安培                B. 赫茲            C. 法拉第   D. 麥克斯韋

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如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)“日“字形線框,線框總質(zhì)量為m,每條短邊長(zhǎng)度均為l.線框橫邊的電阻為r,豎直邊的電阻不計(jì).在線框的下部有一個(gè)垂直豎直平面、方向遠(yuǎn)離讀者、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的高度也為l.讓線框自空中一定高處自由落下,當(dāng)線框下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即作勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.求:

(1)“日”字形線框作勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大;

(2)“日”字形線框從開始下落起,至線框上邊離開磁場(chǎng)的下邊界為止的過程中所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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如圖所示,為一在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺,關(guān)于擺球A的受力情況,下列說法中正確的是()

    A. 擺球A受重力、拉力和向心力的作用

    B. 擺球A受拉力和向心力的作用

    C. 擺球A受拉力和重力的作用

    D. 擺球A受重力和向心力的作用

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河寬d=100m,水流速度υ1=3m/s,船在靜水中的速度是υ2=4m/s,求:

(1)欲使船渡河時(shí)間最短,船應(yīng)怎樣渡河?最短時(shí)間是多少?

(2)欲使船航行距離最短,船應(yīng)怎樣渡河?渡河時(shí)間多長(zhǎng)?

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用兩個(gè)不同的電熱絲燒開水,不計(jì)熱量損失,單獨(dú)用第一個(gè)燒,用時(shí)t1,單獨(dú)用第二個(gè)燒同樣的水,用時(shí)t2.如果把兩電熱絲串聯(lián)使用一同燒同樣的水,接在相同電壓下燒同樣的水所用時(shí)間為()

A. t1+t2 B. |t1﹣t2|

C. D.

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如圖所示,矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做的各種運(yùn)動(dòng)中,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()

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關(guān)于電流強(qiáng)度正確的是()

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