火車以某一速率v通過某一彎道時(shí),內(nèi)外軌道均不受側(cè)向壓力作用,下列分析正確的是:
A.軌道半徑
B.若火車速率大于時(shí),外軌將受到側(cè)向壓力作用
C.若火車速率小于時(shí),內(nèi)軌將受到側(cè)向壓力作用
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),要使內(nèi)外軌道都不受側(cè)向壓力作用,其行駛的速率v也要改變
BC
分析:火車以軌道的速度轉(zhuǎn)彎時(shí),其所受的重力和支持力的合力提供向心力,先平行四邊形定則求出合力,再根據(jù)根據(jù)合力等于向心力求出轉(zhuǎn)彎速度,當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于軌道速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火車有離心趨勢或向心趨勢,故其輪緣會(huì)擠壓車輪.
解答:解:A、D、火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由圖可以得出,F(xiàn)=mgtanθ(θ為軌道平面與水平面的夾角),合力等于向心力,
故mgtanθ=m,解得v=,與火車質(zhì)量無關(guān),故A錯(cuò)誤,D也錯(cuò)誤;
B、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火車有離心趨勢,故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓,外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外,故B正確;
C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí),火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火車有向心趨勢,故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓,內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi),故C正確;
故選BC.
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況,計(jì)算出臨界速度,然后根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示輕桿長1m,其兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球,桿可繞距B端0.2m處的軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),輕桿由水平從靜止轉(zhuǎn)至豎直方向,A球在最低點(diǎn)的速度為4m/s。求:

(1)A球此時(shí)對桿的作用力大小及方向
(2)B球此時(shí)對桿的作用力大小及方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)繩懸于光滑的斜面上的O點(diǎn),小球在這個(gè)傾角為θ的斜面上做圓周運(yùn)動(dòng),若小球在圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速率分別為υ1和υ2,則繩子在這兩個(gè)位置時(shí)的張力的大小分別是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)桿長0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg,現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為va=4m/s,通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb=1m/s,g取10m/s2,則桿對小球作用力的情況
                
①.最高點(diǎn)b處為拉力,大小為24N
②.最高點(diǎn)b處為支持力,大小為24N
③.最低點(diǎn)a處為拉力,大小為126N
④.最低點(diǎn)a處為壓力,大小為126N
A.①③B.①④C.②③D.②④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,某種變速自行車,有六個(gè)飛輪和三個(gè)鏈輪,鏈輪和飛輪的齒數(shù)如下表所示,后輪的直徑為d=666mm。當(dāng)人騎該車,使腳踏板以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),自行車行進(jìn)的最大速度和最小速度之比為         ;當(dāng)人騎該車行進(jìn)的速度為v=4m/s時(shí),腳踩踏板作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小角速度是         rad/s。

名 稱
鏈 輪
飛 輪
齒數(shù)N/個(gè)
48
38
28
12
15
18
21
24
28
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(1)(6分)某行星有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑為r,周期為T,求行星的質(zhì)量(已知萬有引力常量為G)。
(2)(12分)小鋼球質(zhì)量為m,沿光滑的軌道由靜止滑下,軌道形狀如圖所示,與光滑軌道相接的圓形軌道的半徑為R,要使小球沿光滑軌道恰能通過最高點(diǎn),物體應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)多高的地方開始滑下?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過,如圖1 所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷,顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間

若擋光片的寬度為L,圓盤直徑為d,若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為t,則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度表達(dá)式為          ,加速度表達(dá)式為          。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為m的A球和質(zhì)量為2m的B球分別固定在輕桿的中點(diǎn)和端點(diǎn),當(dāng)桿繞另一端O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí),求桿的OA段和AB段對小球的拉力之比?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,光滑水平面上有兩枚鐵釘A和B,它們相距0.2m,長1m的柔軟細(xì)線拴在A上,另一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球,小球的初始位置在AB連線上A的一側(cè),且細(xì)線伸直,給小球以3m/s垂直細(xì)線方向的水平速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),由于釘子B的存在,使線逐漸纏在AB上,求:

(1)如果細(xì)線不會(huì)斷裂,從小球開始運(yùn)動(dòng)到完全纏在AB上所需要的時(shí)間。
(2)如果細(xì)線的抗斷力為9N,從開始運(yùn)動(dòng)到線斷裂需多長時(shí)間?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案