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修建铁路时,在水平地面的铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了(  )
A、减轻火车轮子挤压外轨B、减轻火车轮子挤压内轨C、使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D、限制火车向外脱轨
分析:火车转弯时,为防止车轮边缘与铁轨间的摩擦,通常使外轨略高于内轨,火车高速转弯时不使外轨受损,则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根据牛顿第二定律分析.
解答:精英家教网解:A、B、若铁轨水平,火车转弯时,由外轨的侧压力提供向心力,为了保护铁轨,减小外轨所受的侧压力,往往使外轨略高于内轨.故A正确,B错误.
C、当两铁轨都不受侧压力时,由火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,如图,此时有:
  F=mgtanθ=m
v2
R

解得:v=
gRtanθ
.故C正确;
D、当实际速度等于v时,内、外轨都不受轮缘挤压;如果实际转弯速度大于v,有离心趋势,火车车轮与外侧铁轨挤压,所以使外轨略高于内轨,限制火车向外脱轨.故D正确.
故选:ACD.
点评:本题是实际应用问题,考查应用物理知识分析处理实际问题的能力,本题与圆锥摆问题类似,关键是对火车进行受力分析.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,O为一水平轴.细绳的一端固定于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为L=0.6米.平台高BD=0.8米.一个质量为M=3.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳子的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳子的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2米.求:
①质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小?(不计空气阻力,g=10m/s2
②质量为M的小球与摆球碰撞时产生的内能?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2m.求:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量表示:
(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB=
 

(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC=
 

(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=
 

(ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=
 

(2)回答下列问题:
(ⅰ)实验步骤④⑤的目的是
 

(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是
 
(写出一个可能的原因即可)

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科目:高中物理 来源: 题型:

修建铁路时,在水平地面的铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了(     )

A.减轻火车轮子挤压外轨

B.减轻火车轮子挤压内轨

C.使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力

D.限制火车向外脱轨

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