组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:359 题号:18719572
火车转弯时的运动可看成圆周运动的一部分,为了减轻轮缘与外轨间的挤压,弯道处铁轨的内踏面与外轨道不一样高,火车的车轮与铁轨的位置情况如图所示。请回答以下问题。
(1)转弯处的内、外轨道哪个高一些?火车运动的圆周平面为图中平行于水平面的圆面b还是倾斜的圆面a
(2)为防止铁轨与车轮轮缘间的挤压,使火车转弯时所需向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。已知重力加速度g,轨道平面与水平面的倾角为。请推导倾角的正切值与轨道的半径R、规定速度的关系式;
(3)为了适应我国经济快速发展的需要,我国铁路部门已多次对火车提速,最高时速已经超过。火车提速需要对原来铁路的弯道进行改造,请你提出一种可行性的改造方案。

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【推荐1】如图所示,质量均为mab两小球在光滑半球形碗内做圆周运动,碗的球心为O、半径为0.1m,OaOb与竖直方向夹角分别为53°、37°,两球运动过程中,碗始终静止在水平地面上,已知sin37°0.6,g取10m/s2。求:
(1)ab两球做圆周运动的线速度之比、角速度之比?
(2)ab两球相邻两次相距最近的时间间隔。
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(1)小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小;
(2)小滑块的质量;
(3)全过程中木板与地面间因摩擦产生的热量。
   
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【推荐3】如图所示,质量为1kg的小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上,随杆在水平面内做匀速圆周运动。AB的距离等于绳长为1m。(重力加速度g=10m/s2
(1)当ω1=4rad/s时,细绳APBP的拉力分别为多少?
(2)当ω2=5rad/s时,细绳APBP的拉力分别为多少?
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