题目内容
19.火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,以下措施可行的是( )A. | 适当减小内外轨的高度差 | B. | 适当增加内外轨的高度差 | ||
C. | 适当减小弯道半径 | D. | 适当增大内外轨间距 |
分析 火车转变时需要向心力,若重力和支持力的合力提供向心力,则内外轨道均不受压力;根据向心力公式可得出解决方案.
解答 解:火车转弯时为减小外轨所受压力,可使外轨略离于内轨,使轨道形成斜面,若火车速度合适,内外轨均不受挤压.此时,重力与支持力的合力提供向心力,如图.
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得v=$\sqrt{grtanθ}$.当火车速度增大时,应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
点评 火车转弯是向心力的实际应用之一,应掌握火车向心力的来源,以及如何减小内外轨道的压力.
练习册系列答案
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10.物体在力F1、F2、F3共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去力F1,则物体的运动情况是( )
A. | 必沿着F1的方向做匀加速直线运动 | |
B. | 必沿着F1的方向做匀减速直线运动 | |
C. | 不可能继续做直线运动 | |
D. | 可能做直线运动,也可能做曲线运动 |
14.如图条形磁铁放在桌面上,一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端,在此过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则这个过程中磁铁受力情况为( )
A. | 支持力先大于重力后小于重力 | B. | 支持力始终大于重力 | ||
C. | 摩擦力的方向由向右变为向左 | D. | 摩擦力的方向保持不变 |
4.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2,则可知( )
A. | m1、m2做圆周运动的角速度之比为2:3 | |
B. | m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2 | |
C. | m1做圆周运动的半径为$\frac{2L}{5}$ | |
D. | m1、m2做圆周运动的向心力大小相等 |
8.如图所示,细绳栓着质量为m的物体在竖直平面内做半径为R的圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. | 小球过最高点时,绳子张力不可以为0 | |
B. | 小球过最高点时的最小速度是0 | |
C. | 小球做圆周运动过最高点的最小速度是$\sqrt{gR}$ | |
D. | 小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与所受重力方向相反 |