12．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)定行駛速度為v，則下列說法中正確的是（　　）
①當(dāng)以速度v通過此彎路時(shí)，火車重力與軌道面對(duì)火車的支持力的合力提供向心力
②當(dāng)以速度v通過此彎路時(shí)，火車重力、軌道面對(duì)火車的支持力和外軌對(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．①③B．①④C．②③D．②④

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$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得
v=$\sqrt{gRtanθ}$，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
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示為一個(gè)單擺的共振曲線．根據(jù)曲線可知（　�。�
A．單擺的擺長(zhǎng)約為1.5m
B．單擺的擺長(zhǎng)約為2m
C．若擺長(zhǎng)增大，共振曲線振幅最大值的橫坐標(biāo)將向左移動(dòng)
D．若擺長(zhǎng)增大，共振曲線振幅最大值的橫坐標(biāo)將向右移動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　　）
A．做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度和加速度時(shí)刻都在變化
B．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出了萬有引力定律
C．1847年德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了自然界中最重要、最普遍的規(guī)律之一能量守恒定律
D．一對(duì)作用力與反作用力做的總功一定為0

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，電阻r，外電路的電阻為R，a、b的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：
（1）閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．小球的彈性勢(shì)能不變，重力勢(shì)能增加
B．彈簧對(duì)小球的彈力在水平方向的分力大小逐漸增大
C．水平外力F做的功數(shù)值上等于彈簧和小球機(jī)械能的增加量
D．水平外力F做的功等于彈簧的彈性勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．受恒定阻力的物體，從A點(diǎn)出發(fā)豎直向上運(yùn)動(dòng)，若物體的初動(dòng)能為60J，它上升到某高度時(shí)動(dòng)能減少了30J，而機(jī)械能減少了5J．則該物體落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為（　　）
A．50JB．40JC．35JD．30J

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采取如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用所掛鉤碼的重力代替細(xì)線對(duì)小車的拉力，通過對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上留下點(diǎn)跡的分析處理，以確定小車的位移和與之相關(guān)的瞬時(shí)速度，從而尋找功與速度變化的關(guān)系．
（1）為避免引入摩擦力做功，調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)應(yīng)平衡摩擦力；
（2）在“用所掛鉤碼的重力代替細(xì)線對(duì)小車的拉力”時(shí)，為減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該使懸掛鉤碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．如圖為驗(yàn)證小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的裝置圖．圖中O點(diǎn)為釋放小球的初始位置，A、B、C、D各點(diǎn)為固定速度傳感器的位置，A、B、C、D、O各點(diǎn)在同一豎直線上．
（1）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，要完成實(shí)驗(yàn)，必須要測(cè)量的物理量是BC；
A．小球的質(zhì)量m
B．小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)的速度v
C．各速度傳感器與O點(diǎn)之間的豎直距離h
D．小球自初始位置至下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)所用的時(shí)間t
（2）作出v2h圖象，由圖象算出其斜率k，當(dāng)k=2g時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒；
（3）經(jīng)正確操作，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量$\frac{1}{2}$mv2總是稍小于重力勢(shì)能減小量mgh，請(qǐng)寫出對(duì)減小本實(shí)驗(yàn)誤差有益的一條建議：為減小測(cè)量的相對(duì)誤差，建議相鄰速度傳感器間的距離適當(dāng)大些，或?yàn)闇p小空氣阻力的影響，建議選用質(zhì)量大、體積小的球做實(shí)驗(yàn)等．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．將一小球在距地面20m高處以10m/s的速度水平拋出去，忽略空氣阻力，取g=10m/s2，求：
（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
（2）小球從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的距離．

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