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有一列质量为100t的火车,以72km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,...

有一列质量为100t的火车,以72km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径400m.
(1)试计算铁轨受到的侧压力;
(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试求调整后火车对铁轨的压力大小(取过g=10m/s2).
(1)铁轨对火车的侧压力提供火车做圆周运动所需的向心力,有. (2)铁轨受到侧压力为零,此时重力和支持力的合力提供向心力,根据平行四边形定则求出支持力,从而得出火车对铁轨的压力. 【解析】 (1)侧压力提供火车做圆周运动的向心力,有: 代入数据得, 故铁轨受到的侧压力为1×105N. (2)如图,重力与支持力的合力提供向心力,. 则N==1.01×106N. 根据牛顿第三定律,则火车对铁轨的压力为1.01×106N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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