题目内容
5.车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为v,则下列说法中正确的是( )| A. | 当以速度v通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 | |
| B. | 当以速度v通过此弯路时,火车受到的摩擦力提供向心力 | |
| C. | 当速度大于v时,轮缘侧向挤压外轨 | |
| D. | 当速度小于v时,轮缘侧向挤压外轨 |
分析 火车转弯时,为了保护铁轨,应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦,故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,可以根据牛顿第二定律列式求得转弯速度v;如果实际转弯速度大于v,有离心趋势,与外侧铁轨挤压;反之,挤压内侧铁轨.
解答 解:A、B、火车转弯时,为了保护铁轨,应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦,故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,有![]()
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得
v=$\sqrt{gRtanθ}$,故A正确,B错误;
C、如果实际转弯速度大于v,有离心趋势,与外侧铁轨挤压,反之,挤压内侧铁轨,故C正确,D错误;
故选:AC
点评 本题关键根据牛顿第二定律,从保护铁轨的角度得出火车车轮边缘与铁轨恰好无挤压的临界速度,然后结合离心运动的知识进行分析讨论.
练习册系列答案
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16.
如图所示,用长为l的细线系一个质量为m的小球,当小球在水平面内做周期为T的匀速圆周运动时,绳子与竖直方向夹角为θ,下面说法正确的是( )
| A. | 向心力由重力水平方向的分力提供 | |
| B. | 向心力由重力和细线拉力的合力提供 | |
| C. | 当θ角减小,向心力增大 | |
| D. | 当θ角增大,细线上的拉力减小 |
13.以速度v0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,则以下判断正确的是( )
| A. | 此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小的2倍 | |
| B. | 此时小球的速度大小为$\sqrt{2}$v0 | |
| C. | 此时小球的速度方向与位移方向相同 | |
| D. | 小球运动的时间为$\frac{2{v}_{0}}{g}$ |
20.
某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性.
(1)请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整.为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于a端.(选填“a”或“b”)
(2)正确连接电路后,在保温容器中注入适量冷水.接通电源,调节R记下电压表和电流表的示数,计算出该温度下的电阻值,将它与此时的水温一起记入表中.改变水的温度,测量出不同温度下的电阻值.该组同学的测量数据如下表所示,请你在图丙的坐标纸中画出该热敏电阻的R-t关系图.对比实验结果与理论曲线(图中已画出)可以看出二者有一定的差异.除了读数等偶然误差外,还可能是什么原因造成的电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大.
(3)已知电阻的散热功率可表示为P值=k(t-t1),其中k是比例系数,t是电阻的温度,t0是周围环境温度.现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流源中,使流过它的电流恒为40mA,t1=20℃,k=0.16W/℃.由理论曲线可知:
①该电阻的温度大约稳定在48℃;
②此时电阻的发热功率约为4.5W(保留一位小数).
(1)请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整.为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于a端.(选填“a”或“b”)
(2)正确连接电路后,在保温容器中注入适量冷水.接通电源,调节R记下电压表和电流表的示数,计算出该温度下的电阻值,将它与此时的水温一起记入表中.改变水的温度,测量出不同温度下的电阻值.该组同学的测量数据如下表所示,请你在图丙的坐标纸中画出该热敏电阻的R-t关系图.对比实验结果与理论曲线(图中已画出)可以看出二者有一定的差异.除了读数等偶然误差外,还可能是什么原因造成的电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大.
| 温度/℃ | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 阻值/kΩ | 7.8 | 5.3 | 3.4 | 2.2 | 1.5 | 1.1 | 0.9 | 0.7 |
①该电阻的温度大约稳定在48℃;
②此时电阻的发热功率约为4.5W(保留一位小数).
17.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达中不属于用比值法定义物理量的是( )
| A. | 感应电动势E=$\frac{△Φ}{△t}$ | B. | 电容C=$\frac{Q}{U}$ | ||
| C. | 场强E=$\frac{F}{q}$ | D. | 磁感应强度B=$\frac{F}{IL}$ |