鐵路出行是人們外出旅行的一種重要方式．如圖所示，為了使火車在轉彎處減輕輪緣對內(nèi)外軌的擠壓，修筑鐵路時轉彎處外軌略高于內(nèi)軌，即內(nèi)外軌存在高度差．已知火車轉彎半徑為R，車廂底面與水平面間的夾角為θ．在轉彎處當火車按規(guī)定速度行駛時輪緣不擠壓內(nèi)外軌，畫出必要的受力示意圖并求此規(guī)定行駛速度v．
火車受力如圖所示，
在轉彎處火車按規(guī)定速度行駛時，
火車所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F合=mgtanθ，
根據(jù)牛頓第二定律有：mgtanθ=m
v2
R
，
解得，火車規(guī)定行駛速度：v=
gRtanθ
；
答：受力示意圖如圖所示，火車的速度為
gRtanθ
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，在半徑R＝20cm、質量M＝168kg的均勻銅球中，挖去一球形空穴，空穴的半徑為要，并且跟銅球相切，在銅球外有一質量m＝1kg、體積可忽略不計的小球，這個小球位于連接銅球球心跟空穴中心的直線上，并且在空穴一邊，兩球心相距是d＝2m，試求它們之間的相互吸引力．                         

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質量為m的飛機，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，空氣對飛機的作用力的大小為（　�。�
A．mv2/RB．m
g2+
V4
R2
C．mgD．m
L
2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，可視為質點的小球在豎直放置的光滑圓環(huán)內(nèi)側做圓周運動，當小球以v=2m/s的速度通過最高點時恰好對圓環(huán)無壓力，求圓環(huán)的半徑r（g=10m/s2）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，BCPC′D是螺旋軌道，半徑為R的圓O與半徑為2R的BCD圓弧相切于最低點C，與水平面夾角都是37°的傾斜軌道AB、ED分別與BC、C′D圓弧相切于B、D點（C、C′均為豎直圓的最底點），將一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧的一端固定在AB軌道的有孔固定板上，平行于斜面的細線穿過有孔固定板和彈簧跨過定滑輪將小球和大球連接，小球與彈簧接觸但不相連，小球質量為m，大球質量為
6
5
m，ED軌道上固定一同樣輕質彈簧，彈簧下端與D點距離為L2，初始兩球靜止，小球與B點的距離是L1，L1＞L2，現(xiàn)小球與細線突然斷開．一切摩擦不計，重力加速度為g．
（1）細線剛斷時，小球的加速度大�。�
（2）小球恰好能完成豎直圓周運動這種情況下，小球過C點前后瞬間有壓力突變，求壓力改變量為多少？
（3）小球沖上左側軌道獲得與初始線斷相同的加速度時，小球的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在用高級瀝青鋪設的高速公路上，對汽車的設計限速是30m/s．汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍．（g=10m/s2）
（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？
（2）如果高速路上設計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

質量為m的小球在半徑為R的光滑豎直圓環(huán)內(nèi)做圓周運動，重力加速度大小為g，不計空氣阻力．下列說法正確的是（　　）
A．小球經(jīng)過最低點的最小速度為
gR
B．小球經(jīng)過最低點的最小速度為
5gR
C．圓環(huán)最低點和最高點對小球的壓力大小的差值為2mg
D．圓環(huán)最低點和最高點對小球的壓力大小的差值為6mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平臺上的小球從A點水平拋出，恰能無碰撞地進入光滑的BC斜面，經(jīng)C點進入光滑平面CD時速率不變，最后進入懸掛在O點并與水平面等高的弧形輕質筐內(nèi)．已知小球質量為m，A、B兩點高度差h，BC斜面高2h，傾角α=45°，懸掛弧筐的輕繩長為3h，小球看成質點，輕質筐的重量忽略不計，弧形輕質筐的大小遠小于懸線長度，重力加速度為g，試求：
（1）B點與拋出點A的水平距離x；
（2）小球運動至C點的速度vc大小
（3）小球進入輕質筐后瞬間，小球所受拉力F的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，將完全相同的兩個小球A、B用長l=0.8m的細繩懸于以v=4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩小球與小車前后壁接觸，由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中的張力FA與FB之比為______．

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同步練習冊答案