火車轉彎時的運動可看成圓周運動的一部分,為了減輕輪緣與外軌間的擠壓,彎道處鐵軌的內踏面與外軌道不一樣高,鐵軌對火車的支持力和重力的合力指向圓心提供一部分向心力?;疖嚨能囕喤c鐵軌的位置情況如圖所示。請回答以下問題。
(1)a.轉彎處的內,外軌道哪個高一些?
b.圖為火車轉彎的示意圖,火車轉彎時的運動可看成圓周運動,火車運動的圓周平面為圖中的與水平面平行的圓面b還是傾斜的圓面a;
(2)為防止鐵軌與車輪輪緣間的擠壓,修筑鐵路時,要根據彎道的半徑R和規(guī)定的行駛速度v0,適當選擇內外軌的高度差,使轉彎時所受向心力幾乎完全由重力和支持力的合力來提供。重力加速度g,軌道平面與水平面的傾角為θ。請推導傾角θ的正切值tanθ與軌道的半徑R、規(guī)定速度v0的關系式;
(3)為了適應我國經濟快速發(fā)展的需要,我國鐵路部門已多次對火車提速,并將繼續(xù)提速,最高時速已經超過350km/h。火車提速需要對原來鐵路的彎道進行改造,請你提出一種可行性的改造方案。
【考點】火車的軌道轉彎問題;牛頓第二定律的簡單應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:105引用:1難度:0.6
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1.火車轉彎時的向心力是軌道與車輪間的擠壓力提供的。 (判斷對錯)
發(fā)布:2024/9/28 0:0:2組卷:1引用:1難度:0.6 -
2.火車軌道在轉彎處外軌高于內軌,起高度差由轉彎半徑與火車速度確定。若在某轉彎處規(guī)定行駛速度為v,則下列說法中正確的是( ?。?br />①當以v的速度通過此彎路時,火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力
②當以v的速度通過此彎路時,火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力
③當速度大于v時,輪緣擠壓外軌
④當速度小于v時,輪緣擠壓外軌發(fā)布:2024/9/28 6:0:4組卷:93引用:2難度:0.7 -
3.火車通過彎道時具有速度的限制。 (判斷對錯)
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