鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來決定的,彎道處要求外軌比內(nèi) 軌高,其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計不僅與軌道半徑有關(guān),還取決與火車在彎道上行駛的速度,表一是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r與對應(yīng)的軌道高度差h:

(1)根據(jù)表一中的數(shù)據(jù),計算出每個彎道的軌道半徑的倒數(shù),填入表二中,并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h—1/r坐標(biāo)(圖4-4-10)中做出試導(dǎo)出h—1/r圖象,根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是:           

(2)鐵路建成以后,火車在通過彎道時,為保證安全,要求內(nèi)、外軌對車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力,又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計值為L=1435mm,結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v=       .(以kn/h為單位,結(jié)果取整數(shù),當(dāng)路軌傾角很小時有:sinθ≈tanθ).
(3)隨著人民生活節(jié)奏的加快,對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊,為了提高運(yùn)輸能力,國家對鐵路不斷進(jìn)行提速,這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高,請你根據(jù)上述計算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施?至少提出兩點(diǎn):
                                           
                                           
(1)每個彎道的軌道半徑的倒數(shù),如小表:

根據(jù)表二的數(shù)據(jù)做出的1/r—h圖像如圖1所示,從圖像中可以看出,做出的圖像是一條直線,說明內(nèi)、外軌道高度差h 與軌道半徑的倒數(shù)1/r成正比,即內(nèi)、外軌道高度差h 與軌道半徑r成反比,設(shè)其比例系數(shù)為k,則有: 
        (1)
根據(jù)表中的數(shù)據(jù),可得:k=33.即 (填表、作圖、得出表達(dá)式各2分

(1)計算倒數(shù)體表即可。根據(jù)表二的數(shù)據(jù)做出的1/r—h圖像如圖1所示,從圖像中可以看出,做出的圖像是一條直線,說明內(nèi)、外軌道高度差h 與軌道半徑的倒數(shù)1/r成正比,即內(nèi)、外軌道高度差h 與軌道半徑r成反比,設(shè)其比例系數(shù)為k,則有: 
  根據(jù)表中的數(shù)據(jù),可得:k=33.即 
(2)根據(jù)三角形角關(guān)系可得,對火車的受力分析可得,因為很小,所以sinθ≈tanθ,故,所以向心力,又因為,所以,又因為,所以帶入可得.
(3)由上表達(dá)式可得,提高速度可采用適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差,或者適當(dāng)增加軌道半徑,
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(1)“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗的裝置如圖所示,在實(shí)驗前應(yīng)(     )

A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
C.小球每次必須從斜面上同一位置由靜止開始釋放
D. 在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O,作為小球做平拋運(yùn)動
的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)
(2).在“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗中,某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn),取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為             ,小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為           。(取)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

(6分)某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗,探究“合外力做功和物體速度v變化的關(guān)系”。實(shí)驗開始前,他們提出了以下幾種猜想:①W∞;②W∞v;③W∞v2
他們的實(shí)驗裝置如圖甲所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個速度傳感器,每次實(shí)驗物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實(shí)驗中是否需要測出木板與水平面的夾角?     。
(2)同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……,代表物體分別從不同高度處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離,v1、v2、v3、v4……,表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度。
實(shí)驗次數(shù)
1
2
3
4
……
L
L1
L2
L3
L4
……
v
v1
v2
v3
v4
……
   他們根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象,由圖象形狀得出結(jié)論:W∞v2。
他們的做法是否合適,并說明理由?     。
(3)在此實(shí)驗中,木板與物體間摩擦力大小   (選填“會”或“不會”)影響得出的探究結(jié)果。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

用如圖所示的實(shí)驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。

(1)下列幾個操作步驟中:
A.按照圖示,安裝好實(shí)驗裝置;
B.將打點(diǎn)計時器接到電源的“交流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放重錘,后接通電源,紙帶隨著重錘運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。沒有必要的是      ,操作錯誤的是              。(填步驟前相應(yīng)的字母)
(2)利用這個裝置也可以測量重錘下落過程加速度a的大小。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)的五個點(diǎn)A、B、C、D、E,測出各點(diǎn)之間的距離如圖所示,電源頻率為f,則a的表達(dá)式為:a=           。(用s1、s2、s3、s4及f表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

某同學(xué)做《研究平拋物體的運(yùn)動》實(shí)驗,在坐標(biāo)紙上得到如圖所示的運(yùn)動軌跡上的若干個點(diǎn)。已知 O 點(diǎn)為平拋運(yùn)動的初始位置,坐標(biāo)紙上每小格的長、寬均為 5cm,利用坐標(biāo)紙上的點(diǎn),可以得到平拋物體的初速度為______。(g取 10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗中,先測得擺線長為97.50cm,擺球直徑為2.0cm,然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為99.9s.則:
①該擺擺長為_______cm,周期為           s
②由此求得重力加速度g=           (保留兩們有效數(shù)字)
③如果他測得的g值偏小,可能的原因是               
A.測擺線長時擺線拉得過緊 
B.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了 
C.開始計時,秒表過遲按下
D.實(shí)驗中誤將49次全振動數(shù)為50次
④利用單擺測重力加速度的實(shí)驗中,如果偏角小于50,但測出的重力加速度的數(shù)值偏大,可能原因是             
A.振幅較小
B.測擺長時,只量出擺線的長度,沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心
C.數(shù)振動次數(shù)時,少計了一次
D.數(shù)振動次數(shù)時,多計了一次
E.擺球做圓錐擺

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)在“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗中,得到的紙帶打的點(diǎn)很稀,這是由于(  )
A.接的電壓太高     B.接的電源頻率偏高
C.所掛鉤碼太少D.所掛鉤碼太多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

在“驗證力的平行四邊形定則”實(shí)驗中,用兩彈簧秤互成角度地將橡皮條拉到一定長度,此時需記錄的內(nèi)容有                       、                       、                                  .前后二次拉橡皮條時結(jié)點(diǎn)必須在同一位置的目的是                                             。
若此實(shí)驗中,F(xiàn)1和 F2表示兩個互成角度的力,表示由平行四邊形定則求出的合力,表示用一根彈簧測力計拉橡皮條的力,則下列圖中符合實(shí)驗事實(shí)的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

如圖所示,甲圖中螺旋測微器的讀數(shù)為      mm.

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同步練習(xí)冊答案