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有一列重为 100 t 的火车,以 72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样...

有一列重为 100 t 的火车,以 72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为 400 m(g 10 m/s2)

(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;

(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值

 

(1)(2)0.1 【解析】 (1)外轨对车轮的侧压力提供火车转弯所需向心力,所以有 由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于; (2) 火车过弯道,重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向心力,即 由此可得 .
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考点分析:
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在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L,已知重力加速度为g,要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于(  )

A. B. C. D.

 

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冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是(  )

A. B. C. D.

 

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公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处

A.路面外侧高内侧低

B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动

C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动

D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小

 

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已知某弯道铁轨是一个圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示的xoy坐标系中,在第I象限内存在沿y轴负向的匀强电场,第IV象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场.一个比荷q/m=102c/kg的带正电粒子从y轴上的P点垂直进入匀强电场,经过x轴上的Q点以速度v=2m/s进入磁场,方向与x轴正向成30°.若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场,已知OQL=6m,粒子的重力不计,电场强度E和磁感应强度B大小均未知.求

(1)OP的距离

(2)磁感应强度B的大小

(3)若在O点右侧44m处放置一平行于y轴的挡板,粒子能击中挡板并被吸收,求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间.

 

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