一段鐵道彎軌，內(nèi)、外軌道高度差為h=10cm，彎道半徑為900cm，軌道平面寬L=144cm，求這段彎道的設(shè)計(jì)速度，并討論當(dāng)火車(chē)速度大于或小于這一速度時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（g取10m/s2)
??v=25m/s
??當(dāng)火車(chē)以設(shè)計(jì)速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，火車(chē)受重力與軌道支持力作用，受力示意圖如圖所示，選x方向沿半徑指向圓心，y方向?yàn)樨Q直向上，在y方向上，根據(jù)平衡條件有

??FNcosθ=mg?在x方向上，根據(jù)牛頓第二定律有FNsinθ=，由以上兩式可得：mgtanθ=.?又因θ角很小，故tanθ≈sinθ≈.?所以mg=,解得v=="25" m/s. 當(dāng)火車(chē)速度大于設(shè)計(jì)速度時(shí)，所需的向心力增大，而重力恒定，則鐵道對(duì)火車(chē)的作用力增大，故軌道對(duì)火車(chē)的作用力F不再與軌道平面垂直.根據(jù)牛頓第三定律，平行于軌道平面的分力F2的反作用力作用在鐵軌上，如果F2過(guò)大，將導(dǎo)致鐵軌向外側(cè)移動(dòng)，損壞鐵軌，造成火車(chē)出軌事故.當(dāng)火車(chē)速度小于設(shè)計(jì)速度時(shí)，也可能造成火車(chē)出軌事故（請(qǐng)同學(xué)自己分析受力情況）.可見(jiàn)火車(chē)在彎道上行駛時(shí)，應(yīng)按限速標(biāo)志牌上的速度行駛，以免發(fā)生事故.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端光滑的水平面BC平滑連接著半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開(kāi)始下滑，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）物塊滑到斜面底端B時(shí)的速度大小。
（2）物塊沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)落在水平面BC上，已知平拋
運(yùn)動(dòng)水平位移為1.8m，求物體運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

當(dāng)汽車(chē)通過(guò)圓弧凸形橋時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．汽車(chē)在橋頂通過(guò)時(shí)，對(duì)橋的壓力一定小于汽車(chē)的重力
B．汽車(chē)通過(guò)橋頂時(shí)的速度越小，對(duì)橋的壓力就越小
C．汽車(chē)所需的向心力由橋?qū)ζ?chē)的支持力來(lái)提供
D．若汽車(chē)通過(guò)橋頂?shù)乃俣葹?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115942945320.gif" style="vertical-align:middle;" />（g為重力加速度，R為圓弧形橋面的半徑），則汽車(chē)對(duì)橋頂?shù)膲毫榱?/td>

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

汽車(chē)以10 m/s的速度在水平路面上勻速行使時(shí)，對(duì)地面的壓力為4×104 N，該汽車(chē)以同樣的速率駛過(guò)半徑R="40" m的凸形橋頂時(shí)，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖5-6-5所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在O點(diǎn)的正下方A處有一釘子，現(xiàn)使小球由高處擺下，當(dāng)繩子擺到豎直位置時(shí)與釘子相碰，則繩子碰到釘子前、后的瞬間相比(    )

圖5-6-5
A．小球的線速度變大B．小球的向心加速度減小
C．小球所受向心力增大D．繩子的拉力變大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為（　�。�
A．物體所受的合外力為恒力
B．物體所受的合外力為變力
C．物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上
D．物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同-條直線上

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

繩子系著裝有水的小水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5Ｋg，繩長(zhǎng)1m，若不考慮桶的尺寸，求：
①桶通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)至少要有多大的速度水才不會(huì)流出？
②若水在最高點(diǎn)速度為V＝5m/s，水對(duì)桶的壓力是多少？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m=5kg的滑塊在細(xì)線的作用下，繞豎直軸以線速度v=0.4m/s做圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊離豎直軸的距離r=0.2m，（g=10m/s2）求：
（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的角速度大小；
（2）滑塊受到細(xì)線拉力的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖10所示，一質(zhì)量為0.5kg的小球，用0.4m長(zhǎng)的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，求：

（1）當(dāng)小球在圓上最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，細(xì)線的拉力是多少？
（2）當(dāng)小球在圓下最低點(diǎn)速度為4  m/s時(shí)，細(xì)線的拉力是多少？（g=10m/s2）

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