20．火車(chē)以半徑 r=900m轉(zhuǎn)彎，火車(chē)質(zhì)量為8×105千克，軌道寬為l=1.4m，外軌比內(nèi)軌高h(yuǎn)=14cm，為了使鐵軌不受輪緣的擠壓，火車(chē)的速度應(yīng)為多少？（g取10m．s2）
（1）火車(chē)受到哪些力的作用？其向心力由誰(shuí)提供？指向哪個(gè)方向？
（2）當(dāng)a很小時(shí)，可以近似認(rèn)為sinα和tanα有什么關(guān)系？

分析 （1）鐵軌不受輪緣的擠壓時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力．
（2）當(dāng)α很小時(shí)，可以近似認(rèn)為sinα和tanα相等．

解答 解：（1）鐵軌不受輪緣的擠壓時(shí)，火車(chē)受到重力、支持力、牽引力和摩擦力作用，向心力是重力和支持力的合力提供，方向指向軌道的圓心．
（2）當(dāng)α很小時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，可近似認(rèn)為sinα和tanα相等．
答：
（1）鐵軌不受輪緣的擠壓時(shí)，火車(chē)受到重力、支持力、牽引力和摩擦力作用，向心力是重力和支持力的合力提供，方向指向軌道的圓心．
（2）當(dāng)α很小時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，可近似認(rèn)為sinα和tanα相等．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律和數(shù)學(xué)知識(shí)分析解答．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．某一定質(zhì)量理想氣體發(fā)生等壓膨脹、等溫壓縮一等容降溫三個(gè)狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程的P-V圖象如圖所示，則下列也能反 映該過(guò)程的圖象是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的U形管相連（U形管左側(cè)上端開(kāi)口與大氣相通），氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開(kāi)始時(shí)U形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)氣體體積為400mL，若用力F緩慢向左推動(dòng)活塞，使活塞從A移動(dòng)到B后，U形管兩臂中的高度差為25cm，已知外界大氣壓強(qiáng)我750毫米汞柱，不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，試回答下列問(wèn)題：
①活塞移動(dòng)過(guò)程中，氣體內(nèi)能如何變化？
②求活塞移動(dòng)后氣體的體積．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，在xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O1與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，在該圓形區(qū)域內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電的粒子從O點(diǎn)以一定的速度沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū)．若場(chǎng)區(qū)內(nèi)只存在勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，該粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)地區(qū)的時(shí)間為T(mén)0；若電場(chǎng)、磁場(chǎng)都撤去，其他條件都不變，該粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為$\frac{1}{2}$T0．
（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值．
（2）若電場(chǎng)、磁場(chǎng)都存在，其他條件都不變，求該粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間．
（3）若電場(chǎng)、磁場(chǎng)都存在，無(wú)數(shù)多個(gè)粒子以相同的速率向圓形場(chǎng)區(qū)平面內(nèi)不同方向射出，其他條件都不變，用陰影表示出進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)時(shí)，在圓形場(chǎng)區(qū)內(nèi)所能到達(dá)區(qū)域并求出其面積．（直接畫(huà)圖即可，不需要說(shuō)明理由）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．滑板運(yùn)動(dòng)受到青少年的追棒，如圖是某滑板運(yùn)動(dòng)員在一次表演時(shí)的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖．DB段為光滑的四分之一圓弧，AB段水平且粗糙恰與圓弧DB在B點(diǎn)相切，賽道固定在水平面上．一個(gè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從賽道的A端以初動(dòng)能E沖上水平賽道AB，并沿著賽道運(yùn)動(dòng)，然后由DB弧滑下后停在賽道AB段的中點(diǎn)．已知AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g，求：
（1）運(yùn)動(dòng)員的鞋底滑板與水平賽道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（2）為了保證運(yùn)動(dòng)員不從D端離開(kāi)賽道，圓弧DB段的半徑R至少是多大？
（3）若圓弧DB的半徑R取第（2）問(wèn)計(jì)算出的最小值，增大運(yùn)動(dòng)員初動(dòng)能，使得運(yùn)動(dòng)員沖上賽道后可以到達(dá)的最大離度是1.5R處，試求運(yùn)動(dòng)員的初動(dòng)能并分析運(yùn)動(dòng)員能否最后停在水平賽道AB上．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，點(diǎn)電荷+Q和-2Q分別固定在m，n兩點(diǎn)，O點(diǎn)是MN連線的中心，以O(shè)為圓心的圓周上有A，B，C，D四點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差等于D、B兩點(diǎn)電勢(shì)差
B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C．C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向也相同
D．將某負(fù)電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．${\;}_{6}^{14}$C經(jīng)一次α衰變后成為${\;}_{7}^{14}$N
B．氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子的能量增大
C．溫度升高能改變放射性元素的半衰期
D．核反應(yīng)方程應(yīng)遵循質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，示數(shù)如圖所示，則鋼球直徑為1.015cm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)薄壁圓柱形容器內(nèi)壁光滑，右端中心處開(kāi)有圓孔．質(zhì)量為m的某種理想氣體被一個(gè)質(zhì)量與厚度均不計(jì)的可自由移動(dòng)活塞封閉在容器內(nèi)，開(kāi)始時(shí)氣體溫度為27℃，活塞與容器底距離為$\frac{2}{3}$L．現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，絕對(duì)零度為-273℃，求氣體溫度為207℃時(shí)的壓強(qiáng)．

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