12.2013年7月24日晚8點42分左右,一列從西班牙首都馬德里開往北部城市費羅爾的火車在途經(jīng)圣地亞哥附近時發(fā)生脫軌.為了防止火車在轉(zhuǎn)彎時脫軌,鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的,已知內(nèi)外軌道對水平面傾角為θ,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎的時速度大于$\sqrt{Rgtanθ}$,則( 。
A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓,容易脫軌
B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓,容易脫軌
C.這時鐵軌對火車的支持力等于$\frac{mg}{cosθ}$
D.這時鐵軌對火車的支持力大于$\frac{mg}{cosθ}$

分析 火車在彎道處拐彎時火車的重力和軌道對火車的支持力的合力做為轉(zhuǎn)彎需要的向心力,當(dāng)合力恰好等于需要的向心力時,火車對內(nèi)外軌道都沒有力的作用,速度增加,就要對外軌擠壓,速度減小就要對內(nèi)軌擠壓.

解答 解:A、火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時,此時火車的速度正好是$\sqrt{gRtanθ}$,當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于$\sqrt{gRtanθ}$,需要的向心力增大,而重力與支持力的合力不變,所以合力小于了需要的向心力,外軌就要對火車產(chǎn)生一個向里的力來提供向心力,所以此時外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓.故A錯誤,B正確.
C、當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時,受重力和支持力,N=$\frac{mg}{cosθ}$,由于內(nèi)軌對火車的作用力沿著軌道平面,可以把這個力分解為水平和豎直向上兩個分力,由于豎直向上的分力的作用,使支持力變答.故C錯誤,D正確.
故選:BD.

點評 火車轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來源,再根據(jù)速度的變化,可以知道對內(nèi)軌還是對外軌由作用力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.一個物體沿直線運動,從t=0時刻開始,物體的$\frac{x}{t}$-t的圖象如圖所示,圖線與縱坐標(biāo)軸的交點分別為0.5m/s和-1s,由此可知(  )
A.物體做變加速直線運動B.物體的初速度的大小為0.5 m/s
C.物體的加速度的大小為1 m/s2D.物體的加速度的大小為0.5 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.彈簧測力計下掛一條形磁鐵,其中條形磁鐵的N極一端位于未通電的螺線管正上端,如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將減小
B.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將增大
C.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將減小
D.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖實線是電場線,虛線是一帶電粒子從電場中的a點到b點的運動徑跡,不計粒子所受重力,則( 。
A.粒子一定帶正電
B.粒子在a點的加速度大于b點的加速度
C.粒子一定帶負(fù)電
D.粒子在a點的加速度小于b點的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一木塊靜止放在光滑水平面上,一顆子彈沿水平方向射入木塊而未穿出,若子彈進入木塊的深度為S1,與此同時木塊沿水平面移動了S2,設(shè)子彈在木塊中受到的阻力大小不變,則在子彈進入木塊的過程中,下列說法不正確的是(  )
A.子彈損失的動能與木塊獲得的動能之比為(S1+S2):S2
B.子彈損失的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為(S1+S2):S1
C.S2一定小于S1
D.木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為S2:S1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示是剪式千斤頂,當(dāng)搖動把手時,螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將汽車頂起.當(dāng)車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105N,此時千斤頂兩臂間的夾角為120°,則下列判斷正確的是( 。
A.此時兩臂受到的壓力大小均為5.0×104N
B.此時千斤頂對汽車的支持力為2.0×105N
C.若繼續(xù)搖動把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將增大
D.若繼續(xù)搖動把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.下列說法正確的是( 。
A.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動著的帶點微粒的能量只能是某一最小能量值?的整數(shù)倍,這個不可再分的最小能量值?叫做能量子
B.德布羅意提出:實物粒子也具有波動性,而且粒子的能量?和動量p跟它對所應(yīng)的波的頻率v和波長λ之間,遵從v=$\frac{?}{h}$和λ=$\frac{h}{p}$.
C.光的干涉現(xiàn)象中,干涉亮條紋部分是光子刀達幾率大的地方
D.光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性
E.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面,球心為O,最低點為C,有兩個可視為質(zhì)點且質(zhì)量相同的小球A和B,在球面內(nèi)壁兩個高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面,A、B兩球與O點的連線與豎直線OC間的夾角分別為a=53°和β=37°,則(sin37°=0.6)( 。
A.A、B兩球所受支持力的大小之比為3:4
B.A、B兩球運動的周期之比為2:$\sqrt{3}$
C.A、B兩球的角速度之比為2:$\sqrt{3}$
D.A、B兩球的線速度之比為8:3$\sqrt{3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,在一足夠大的區(qū)域內(nèi),有一垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.25T,還有一水平向右的勻強電場,場強E=2×102N/C,一帶電小液滴質(zhì)量m=$\sqrt{3}$×10-5kg,電荷量q=-5×10-7C,在此區(qū)域恰好沿直線運動,取g=10m/s2,求:此帶電液滴運動速度的大小和速度方向與電場強度方向的夾角.

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