有一列重为 100 t 的火车,以 72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为 400 m.(g 取 10 m/s2)
(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;
(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值
高一物理解答题简单题
有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m。(g取10 m/s2)
(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;
(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值。
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有一列重为 100 t 的火车,以 72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为 400 m.(g 取 10 m/s2)
(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;
(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值
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火车以某一速率v通过某一弯道时,内外轨道均不受侧向压力作用,下列分析正确的是:
A.轨道半径
B.若火车速率大于时,外轨将受到侧向压力作用
C.若火车速率小于时,内轨将受到侧向压力作用
D.当火车质量改变时,要使内外轨道都不受侧向压力作用,其行驶的速率v也要改变
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火车轨道的转弯处外轨高于内轨,如图所示.若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为θ,列车以某一速率v通过该弯道时,内外轨道均不受侧向压力,则下列说法中正确的是( )
A. 列车弯道的轨道半径
B. 当列车速度大于v时,外轨将受到侧向压力作用
C. 当列车速度小于v时,外轨将受到侧向压力作用
D. 当火车质量改变时,要使内外轨都不受侧向压力作用,其行驶的速率v要改变
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火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动.当火车以规定速度通过时,内外轨道均不受侧向挤压.现要降低火车转弯时的规定速度,须对铁路进行改造,从理论上讲以下措施可行的是
A.减小内外轨的高度差
B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径
D.增大弯道半径
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弯道半径r(m) | 660 | 330 | 220 | 165 | 132 | 110 |
内外轨高度差h(m) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
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火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是( )
A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径
C. 适当增加内外轨道的高度差 D. 适当减小内外轨道的高度差
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火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是( )
A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径
C. 适当增加内外轨道的高度差 D. 适当减小内外轨道的高度差
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铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h.
弯道半径r/m | 660 | 330 | 220 | 165 | 132 | 110 |
内外轨高度差h/mm | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r=440 m时,h的设计值.
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1.500 m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率(路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理,结果可用根号表示,g=10 m/s2).
(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高,请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施.
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