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10.我国铁路标准轨距为1435mm,在某铁路转弯处,弯道半径是500米,若允许火车通过的标准速度为60km/h,则外轨应比内轨高出多少?

分析 火车拐弯时按标准速度运行时,靠重力和支持力的合力提供向心力.由牛顿第二定律求解.

解答 解:火车的标准速度为 v=60km/h≈16.7m/s
根据牛顿第二定律得,mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
设外轨应比内轨高h m.
由题意得tanθ≈sinθ=$\frac{h}{L}$
联立得:h=$\frac{L{v}^{2}}{gR}$=$\frac{1.435×16.{7}^{2}}{10×500}$m=0.08m
答:外轨应比内轨高出0.08m.

点评 解决本题的关键理清向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.物理关系不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位之间的关系,下列组合单位与能量单位J等效的是(  )
A.C•VB.V•A•sC.A2•Ω•sD.kg2•m2•s-2

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1.如图所示,A、B、C、D是光滑绝缘永平面上一正方形四条边上的四个中点,E、F为CD上的两点,且OE=OF.分别在A、B两点固定等量负电荷,C、D两点固定等量正电荷,一个带正电荷的小球P(设不改变原来电场分布)从E点由静止释放,下列说法中正确的是(  )
A.O点的电场强度一定为零B.O点的电势一定为零
C.小球P从E点移向O点,电势能减小D.小球P在E、F间做往复运动

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18.如图所示,在某一峡谷的两侧存在于水平面成相同角度的山坡,某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块,分别落在A,B,C三处,不计空气阻力,A,C两处在同一水平面上,则下列说法正确的是(  )
A.落到A,B,C三处的石块落地速度方向相同
B.落到A,B两处的石块落地速度方向相同
C.落到B,C两处的石块落地速度大小可能相同
D.落到C处的石块在空中运动的时间最长

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示的电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,L1和L2是两个完全不同的小灯泡.问:
(1)当开关S断开变为闭合时,L1、L2两个灯泡的亮度将如何变化?
(2)当开关S由闭合变为断开时,L1、L2两个灯泡的亮度又将如何变化?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UAB,两板间电场可看做是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板间中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度vo=105m/s,比荷$\frac{q}{m}$=108C/kg,重力忽略不计,每个粒子通过电场区域的时间极短,此极短时间内电场可视作是恒定不变的.求:
(1)在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为多少;
(2)带电粒子射出电场时的最大速度;
(3)在t=0.25s时刻从电场射出的带电粒子,在磁场中运动的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.浙江秦山核电站的核反应堆中核反应可能是(  )
A.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B.${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
C.${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n
D.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n

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19.理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是(  )
A.副线圈输出电压的有效值为31V
B.副线圈输出电压的频率为50Hz
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时,变压器的输出功率不变

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20.一待测电阻的阻值约为100Ω~200Ω,为测定该电阻的准确值,在实验室中备有如下器材:
电源E,电动势约为5.0V,内阻较小
电流表A1,量程为1mA,内阻Y1=150Ω
电流表A2,量程为20mA,内阻较小
电阻箱R0,最大阻值为9999.9Ω
滑动变阻器R,最大阻值约为20Ω
单刀单掷开关K,导线若干.

(1)测量中要求电表读数在量程的以上,在方框中画出实验电路原理图;
(2)实物图中已完成了测量电路的部分实物连线,请将剩余连线补充完整:
(3)若电流表A1的读数用I1表示,电流表A2的读数用I2表示,电阻箱阻值用R0表示,则由已知量和测量量表示的表达式:$\frac{{I}_{1}({r}_{1}+{R}_{0})}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.

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