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(zhuǎn)彎處減輕輪緣對內(nèi)外軌的擠壓，修筑鐵路時轉(zhuǎn)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(zhuǎn)彎半徑為R，車廂底面與水平面間的夾角為θ．在轉(zhuǎn)彎處當(dāng)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(zhuǎn)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量為m的飛機(jī)，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，空氣對飛機(jī)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(zhì)點(diǎn)的小球在豎直放置的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球以v=2m/s的速度通過最高點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)（C、C′均為豎直圓的最底點(diǎn)），將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)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(xì)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(zhì)量為m，大球質(zhì)量為
6
5
m，ED軌道上固定一同樣輕質(zhì)彈簧，彈簧下端與D點(diǎn)距離為L2，初始兩球靜止，小球與B點(diǎn)的距離是L1，L1＞L2，現(xiàn)小球與細(xì)線突然斷開．一切摩擦不計，重力加速度為g．
（1）細(xì)線剛斷時，小球的加速度大��；
（2）小球恰好能完成豎直圓周運(yùn)動這種情況下，小球過C點(diǎn)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(cè)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(shè)的高速公路上，對汽車的設(shè)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(shè)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(shè)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(zhì)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(yùn)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(diǎn)的最小速度為
gR
B．小球經(jīng)過最低點(diǎn)的最小速度為
5gR
C．圓環(huán)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對小球的壓力大小的差值為2mg
D．圓環(huán)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)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(diǎn)水平拋出，恰能無碰撞地進(jìn)入光滑的BC斜面，經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入光滑平面CD時速率不變，最后進(jìn)入懸掛在O點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)．已知小球質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)，輕質(zhì)筐的重量忽略不計，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長度，重力加速度為g，試求：
（1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離x；
（2）小球運(yùn)動至C點(diǎn)的速度vc大小
（3）小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，小球所受拉力F的大�。�

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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(xì)繩懸于以v=4m/s向右勻速運(yùn)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(xí)冊答案