某段铁路转弯处的圆弧半径为r,两铁轨高度差为h,两铁轨间距离为L,火车转弯时可以简化为质点做圆周运动,问:(1)当列车的运动速率为多大时,车轮才恰好与铁轨间不发生侧压.(
◎ 题目
某段铁路转弯处的圆弧半径为r,两铁轨高度差为h,两铁轨间距离为L,火车转弯时可以简化为质点做圆周运动,问: (1)当列车的运动速率为多大时,车轮才恰好与铁轨间不发生侧压. (2)若列车通过转弯处速度过快,可能产生怎样后果?(不必分析理由) (3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,国家对铁路运输不断进行提速,如果要求列车通过铁路转弯处速率也相应提高,且车轮与铁轨间仍不发生侧压,在原来铁路转弯处应进行怎样的改造? |
◎ 答案
(1)列车受力如图所示,根据牛顿第二定律得 mgtanθ=m
由几何关系得 tanθ=
解得 v=
(2)若速度过快,所需要的向心力就大,会损坏铁轨或火车做离心运动脱轨; (3)根据第一问的速度公式可知,要提高速度,可以增大内外轨高度差h 或增大转弯半径r. 答:(1)当列车的运动速率为
(2)若列车通过转弯处速度过快,会损坏铁轨或火车做离心运动脱轨; (3)可以增大内外轨高度差h 或增大转弯半径r |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“某段铁路转弯处的圆弧半径为r,两铁轨高度差为h,两铁轨间距离为L,火车转弯时可以简化为质点做圆周运动,问:(1)当列车的运动速率为多大时,车轮才恰好与铁轨间不发生侧压.(…”主要考查了你对 【向心力】,【匀速圆周运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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