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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状．假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径为1km，求质量为50kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车座椅给他的作用力与他自身重力的比值（g取10m/s2）．
    分析：乘客随火车一起拐弯，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出拐弯过程中火车对乘客的作用力．
    解答：解：360km/h=100m/s，根据牛顿第二定律得：
    F合=m
    v2
    R
    =50×
    100×100
    1000
    =500N
    重力G=mg=500N
    根据平行四边形定则得，F=
    		F合2+G2
    =
    		5002+5002
    =500
    		2
    N
    F
    mg
    =
    500
    		2
    500
    =
    		2

    答：质量为50kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车座椅给他的作用力与他自身重力的比值为
    		2
    ．
    点评：解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律和平行四边形定则进行求解．
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    摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用．行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．它的优点是能够在现有线路上运行，勿须对线路等设施进行较大的改造，而是靠摆式车体的先进性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求．运行实践表明：摆式列车通过曲线速度可提高20-40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”．假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g取10m/s2）（　　）

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    精英家教网如图所示，有些地区的铁路由于弯多、弯急、路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．它的优点是能够在现有线路上运行，无需对线路等设施进行较大的改造．运行实践表明：摆式列车通过弯道的速度可提高20%-40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”．假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径为2Km，则质量为50kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为（　　）

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    摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行走在直线时，车厢又恢复原状，靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车．假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶，以216km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.8km，为了避免车厢内的物件、行李测滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角θ的正切tanθ约为多少？（g=10m/s2）

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