铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1.5m,规定火车通过这里的速度是20m/s,求内外轨的高度差该是多大,才能使铁轨不受轮缘的挤压.(g=10m/s2,当t
题型:不详难度:来源:
铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1.5m,规定火车通过这里的速度是20m/s,求内外轨的高度差该是多大,才能使铁轨不受轮缘的挤压.(g=10m/s2,当tanα很小时可以近似认为sinα=tanα) |
答案
根据牛顿第二定律得,mgtanθ=m 解得:tanθ===. 又sinθ=== 得:h=2.0m; 答:内外轨的高度差该是2.0m,才能使铁轨不受轮缘的挤压. |
举一反三
汽车沿水平圆跑道正常行驶,跑道半径为R,地面对汽车的最大静摩擦力是车重的K倍,那么车速不应大于( ) |
质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的倍,则小球运动到最低点和最高点时,绳子对小球的拉力之差为( ) |
沪杭高铁运行中发生过火车转弯时乘客曾经感到车身明显倾斜,铁路部门回应转弯所致属正常现象,铁路部门的理由是:高铁要求火车转弯时既不挤压外轨也不挤压内轨,此时外轨要比内轨高出一段距离h,这在技术上叫曲线超高,并搬出了一个用于计算曲线超高h的公式,证明火车转弯倾斜合乎要求.并声称,只要把火车时速v、弯道半径R的数值代入他们的公式,就能计算出h,请你判断铁路部门依据的公式是(已知铁路两轨道间距为l,重力加速度g,火车倾斜角较小,可以认为倾斜角的正切与正弦相等),则曲线超高公式h=______. |
长为l的细线上端固定在顶角为74°的固定光滑圆锥体的顶部,下端与质量为m的小球(可看做质点)相连,如图.让小球绕圆锥体的中心以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动.(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8) (1)当ω2=______时,圆锥体对小球的支持力恰好为0; (2)当ω2=时,绳对小球的拉力是______; (3)当ω2=时,绳对小球的拉力是______.
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某实验小组探究向心力F与角速度ω的关系,利用力传感器来测量力的大小,光电门传感器来测量挡光杆的挡光时间,进而求出角速度.实验装置如图1所示. 实验器材:数据采集器、光电门传感器、力传感器、向心力实验器、物理支架、计算机. 利用计算机软件对数据点进行分析.分别点击“一次拟合“、“二次拟合“、“三次拟合“,得出三条拟合图线.如图2所示(一次拟合表示因变量F和自变量ω成一次关系;二次拟合、三次拟合表示因变量与自变量成二、三次关系)观察记录数据与那种关系曲线共线,从而得出自变量和因变量的关系. 问题1:实验中,研究向心力与角速度关系采用的物理方法是______ 问题2:根据图中的拟合的曲线可以得出什么结论:______ 问题3:根据结论,可以判断如果是轻绳拉着小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,当质量与绳长相同时,角速度大的容易断还是角速度小的容易断______
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