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(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式。如图所示,为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压,修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨,即内外轨存在高度差。已知火车转弯半径为R,车厢底面与水平面间的夹角为θ。在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨,画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v。
受力示意图如下图    

试题分析:受力分析如上图所示,火车按规定速度行驶不挤压内外轨的情况下,受力只有自身重力和轨道支持力,而且二者的合力提供向心力,指向圆心,必须是水平方向,二力合成平行四边形如图。由几何关系可知合力,根据圆周运动向心力的公式计算得
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转,下列说法正确的是
A.车的加速度方向时刻在变化,但总是指向圆心
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但是速度可以为零
C.车的线速度方向时刻在变化,但总在圆周切线方向上
D.人在最底点时对座位的压力大于mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道水平面倾角为θ(图),弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则(    )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压;
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压;
C.这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ;
D.这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为一竖直放置的圆形环,小球可在环内做圆周运动。现给小球一初速度,使它在圆环内做圆周运动,则关于小球加速度方向的说法正确的是 ( )
A.一定指向圆心B.一定不指向圆心
C.只在最高点和最低点指向圆心D.以上都不对

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应满足
A.gtan=v2/RB.gsin=v2/RC.gcot=v2/RD.gcos=v2/R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。

(1)此时绳的张力是多少?
(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,小球被细线悬挂在天花板上的O点,在水平面内做匀速圆周运动,运动中悬线与竖直方向的夹角为θ,细线长度为L。用g表示当地的重力加速度,试求小球运动的周期。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用一连接体一端与一小球相连,绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动,设轨道半径为r,图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点,则以下说法正确的是
A.若连接体是轻质细绳时,小球到达P点的速度可以为零
B.若连接体是轻质细杆时,小球到达P点的速度一定不能为零
C.若连接体是轻质细绳时,小球在P点受到细绳的拉力一定为零
D.若连接体是轻质细杆时,若小球在P点受到细杆的作用力为拉力,在Q点受到细杆的作用力也为拉力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1 m,小杯通过最高点的速度为4 m/s,g取10 m/s2,求:

①在最高点时,绳的拉力?
②在最高点时水对小杯底的压力?
③为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?

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