20．如圖所示，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，則下列說法中正確的是（　�。�
A．火車行駛到彎道處的速度若大于規(guī)定速度 v，則火車輪緣和內(nèi)軌擠壓
B．彎道半徑越大，火車所需向心力越大
C．火車的速度若小于規(guī)定速度 v，火車將做離心運(yùn)動(dòng)
D．火車若要提速行駛，彎道的坡度應(yīng)適當(dāng)增大

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：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=$\sqrt{gRtanθ}$．
A、火車行駛到彎道處的速度若大于規(guī)定速度 v，所需向心力增大，重力和支持力的合力提供向心力不夠，還需要外軌對(duì)車輪向內(nèi)的擠壓來提供一部分，則火車輪緣和外軌擠壓，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)m、v一定時(shí)，r越大，F(xiàn)向越小，故B錯(cuò)誤；
C、火車的速度若小于規(guī)定速度 v，所需向心力減小，重力和支持力的合力提供向心力過剩，還需要內(nèi)軌對(duì)車輪向外的擠壓來抵消一部分，則火車輪緣和內(nèi)軌擠壓，火車不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、合力F向與m一定時(shí)v變大，彎道的坡度適當(dāng)增大，則θ增大，r也變大，由v=$\sqrt{gRtanθ}$可知火車速度增大．故D正確．
故選：D．

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：計(jì)算題

2．如圖所示，平面鏡M斜放入裝滿水的槽中，一束單色光從O點(diǎn)以入射角α射入水中，經(jīng)水面折射和平面鏡反射后從O點(diǎn)右側(cè)水面上某點(diǎn)回到空氣中，最后射到槽右側(cè)上方的屏幕N上形成一個(gè)光點(diǎn)．改變平面鏡M與水平面夾角θ，當(dāng)θ=45°時(shí)，屏幕上的光點(diǎn)恰好消失．已知水對(duì)該單色光的折射率為$\frac{\sqrt{7}}{2}$，所有光線均在同一豎直平面內(nèi)，求入射角α．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．在水平方向勻速行駛的車上，豎直向上拋出一個(gè)蘋果，不計(jì)空氣阻力，在地面上的人看來，下列說法中正確的是（　　）
A．蘋果做平拋運(yùn)動(dòng)B．蘋果做豎直上拋運(yùn)動(dòng)
C．蘋果做斜拋運(yùn)動(dòng)D．蘋果做傾斜的直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．（1）在探究碰撞中的不變量時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，則下列說法中正確的是AC
A．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是B、A
B．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是C、B
C．第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間相同
D．第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間不相同
（2）入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質(zhì)量m1和m2的關(guān)系應(yīng)是m1大于m2
（3）安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的要求是：斜槽末端切線①水平；入射小球每次應(yīng)從②同一高度靜止釋放釋放．
（4）設(shè)入射小球被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2，不放球m2，球m1 從槽上滾下，落到B，與O點(diǎn)距離記為OB；放上球m2，落點(diǎn)分別為A和C，與O點(diǎn)距離分別記為OA和OC，則驗(yàn)證兩球撞前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1OB=m1OA+m2OC．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列說法正確的是（　�。�
A．全息照相主要是利用了光的偏振
B．增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長的$\frac{1}{4}$
C．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的衍射現(xiàn)象
D．愛因斯坦關(guān)于狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)分別是：（1）狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．（2）光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．有一個(gè)電學(xué)元件，上面標(biāo)有“25V，100μF”．問：
（1）該電學(xué)元件是什么元件？
（2）在電路中它有什么用途，起什么作用？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．傾角為θ的斜面上有O、P兩點(diǎn)，分別放有物塊A、B，讓物塊B以初速度v0沿斜面向上滑動(dòng)，其加速度大小為$\frac{3}{2}gsinθ$，同時(shí)物塊A從O點(diǎn)由靜止沿斜面下滑，其加速度大小為$\frac{1}{3}gsinθ$，兩物塊恰好不相碰，斜面足夠長．滑塊可看作質(zhì)點(diǎn)求：
（1）物塊B沿斜面向上的滑動(dòng)時(shí)間
（2）O、P兩點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．小船過河時(shí)，垂直河岸方向的分速度v1為4m/s，沿河岸方向的分速度v2為3m/s，如圖所示，小船過河的實(shí)際速度大小為（　�。�
A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．7m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．某同學(xué)用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．
（1）如圖甲所示，用游標(biāo)卡尺測擺球直徑．?dāng)[球直徑d=16.50mm．

（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
A．取一根細(xì)線，下端系住一個(gè)金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上；
B．用米尺（最小刻度為1mm）測得擺線長l；
C．在擺線偏離豎直方向較小夾角的位置由靜止釋放小球；
D．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=$\frac{t}{n}$，并記錄數(shù)據(jù)；
E．改變擺線長，重復(fù)B、C、D的操作并記錄數(shù)據(jù)．
該同學(xué)采用兩種方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．第一種方法：根據(jù)每一組T和l，利用g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$求出多組g值，然后計(jì)算g值的平均值，求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．第二種方法：根據(jù)每一組T和l，在圖乙中描點(diǎn)，然后連線；根據(jù)圖線的斜率，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．
實(shí)驗(yàn)中測量擺線長l和單擺周期T的偶然誤差都比較小．
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，第一種方法求出的重力加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”），原因是擺長沒有加擺球半徑．
（4）該同學(xué)根據(jù)第二種方法在圖乙描出了點(diǎn)，請(qǐng)你在圖乙中描繪出T2-l圖線．該同學(xué)從圖乙中求出圖線斜率k，則重力加速度g與斜率k的關(guān)系式為g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$．在誤差允許的范圍內(nèi)，該方法求得的重力加速度等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）．

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