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 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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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=

202

10×300

．
又sinθ=

1.5

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．

核心考点

试题【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】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

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（　　）

A．

KgR

B．

C．

D．

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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（　　）

A．2mg

B．4mg

C．6mg

D．5mg

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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=______．

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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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