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火車轉(zhuǎn)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(nèi)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。火車的車輪與鐵軌的位置情況如圖所示。請回答以下問題。
(1)a.轉(zhuǎn)彎處的內(nèi),外軌道哪個高一些?
b.圖為火車轉(zhuǎn)彎的示意圖,火車轉(zhuǎn)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(jù)彎道的半徑R和規(guī)定的行駛速度v0,適當選擇內(nèi)外軌的高度差,使轉(zhuǎn)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(guān)系式;
(3)為了適應我國經(jīng)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(jīng)超過350km/h?;疖囂崴傩枰獙υ瓉龛F路的彎道進行改造,請你提出一種可行性的改造方案。
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:97引用:1難度:0.6
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  • 1.火車轉(zhuǎn)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:0引用:1難度:0.6
  • 2.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,起高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)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:92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)

    發(fā)布:2024/9/28 0:0:2組卷:3引用:3難度:0.7
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