铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时(  )A.若火车行驶的速度等于(g

铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时(  )A.若火车行驶的速度等于(g

题型:不详难度:来源:
铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时(  )
A.若火车行驶的速度等于(gRtanθ) 
1
2
,这时轨道对火车的支持力为
mg
cosθ
B.若火车行驶的速度大于(gRtanθ) 
1
2
,内轨对内侧车轮有挤压
C.若火车行驶的速度小于(gRtanθ) 
1
2
,外轨对外侧车轮有挤压
D.无论火车行驶的速度大小,内外轨道均不受挤压
答案

魔方格
A、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,设此时火车的速度为v,由牛顿第二定律得:
   mgtanθ=m
v2
R
 得,v=


gRtanθ
,轨道对火车的支持力N=
mg
cosθ
.故A正确.
B、当火车转弯的速度大于


gRtanθ
,需要的向心力增大,而重力与支持力的合力不变,所以合力小于了需要的向心力,外轨就要对火车产生一个向内的侧压力,故B错误.
C、当火车转弯的速度小于


gRtanθ
,需要的向心力减小,重力与支持力的合力将大于所需要的向心力,内轨对内侧产生一个向外的力来抵消多余的力,所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压.故C错误.
D、由上可知D错误.
故选A
举一反三
如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动.现在a处给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则关于杆对球的作用力的说法正确的是(  )
A.a、b处一定都为拉力
B.a处可能为推力,b处一定为支持力
C.a处一定为拉力,b处杆对球可能没有作用力
D.a处一定为推力、b处杆对球可能没有作用力
魔方格
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如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对两物块的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.A、B物块受到的静摩擦力都是一直增大
B.A受到的静摩擦力是先增大后减小,B受到的静摩擦力一直增大
C.A受到的静摩擦力是先指向圆心后背离圆心,B受到的静摩擦力一直增大后保持不变
D.A受到的静摩擦力是先增大后减小又增大,B受到的静摩擦力一直增大后保持不变
魔方格
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如图所示,物体C放在水平面上,物体B放在C上,小球A和B之间通过跨过定滑轮的细线相连.若B上的线竖直、两滑轮间的线水平,且不计滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的摩擦.把A拉到某位置(低于滑轮)由静止释放使A在竖直平面内摆动,在A摆动的过程中B、C始终不动.下列说法中正确的是(  )
A.B所受摩擦力始终不可能为零,摩擦力方向时而沿斜面向上时而沿斜面向下
B.B所受摩擦力有时有可能为零
C.C一直受到水平面施加的向右的摩擦力
D.C对地面的压力有时可以等于B、C重力之和
魔方格
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如图所示,竖直杆AB上的P点用细线悬挂着一个小铅球,球的半径相对线长可忽略不计,已知线长为L=1.25m.当AB杆绕自身以ω=4rad/s转动时,小球在细线的带动下在水平面上做圆锥摆运动.求细线与杆AB间的夹角θ的大小.(g=10m/s2魔方格
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圆形区域内有如图所示的匀强磁场,一束相同荷质比的带电粒子对准圆心O射入,分别从a、b两点射出,则从b点射出的粒子(  )
A.带正电
B.运动半径较小
C.速率较小
D.在磁场中的运动时间较长
魔方格
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