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    铁路转弯处的弯道半径r是根据地形来决定的，弯道处要求外轨比内 轨高，其内、外轨高度差为h的设计不仅与轨道半径有关，还取决与火车在弯道上行驶的速度，表一是铁路设计人员技术手册中弯道半径r与对应的轨道高度差h：

    （1）根据表一中的数据，计算出每个弯道的轨道半径的倒数，填入表二中，并根据表中的数据在给定的h—1/r坐标（图4-4-10）中做出试导出h—1/r图象，根据图象可得出h与r关系是：           ．

    （2）铁路建成以后，火车在通过弯道时，为保证安全，要求内、外轨对车轮均不产生侧向力，又已知我国铁路内、外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据计算出我国火车的转弯速率v=       ．（以kn/h为单位，结果取整数，当路轨倾角很小时有:sinθ≈tanθ）．
    （3）随着人民生活节奏的加快，对交通运输的快捷提出了跟高的要求，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，请你根据上述计算和表格分析提出应采取怎样的有效措施？至少提出两点：
    ①                                           ．
    ②                                           ．

    （1）每个弯道的轨道半径的倒数，如小表：

    根据表二的数据做出的1/r—h图像如图1所示，从图像中可以看出，做出的图像是一条直线，说明内、外轨道高度差h 与轨道半径的倒数1/r成正比，即内、外轨道高度差h 与轨道半径r成反比，设其比例系数为k，则有： 
            （1）
    根据表中的数据，可得：k=33．即 （填表、作图、得出表达式各2分

    解析（1）计算倒数体表即可。根据表二的数据做出的1/r—h图像如图1所示，从图像中可以看出，做出的图像是一条直线，说明内、外轨道高度差h 与轨道半径的倒数1/r成正比，即内、外轨道高度差h 与轨道半径r成反比，设其比例系数为k，则有： 
      根据表中的数据，可得：k=33．即 
    （2）根据三角形角关系可得，对火车的受力分析可得，因为很小，所以sinθ≈tanθ，故，所以向心力，又因为，所以,又因为，所以带入可得.
    (3)由上表达式可得，提高速度可采用适当增加内外轨的高度差，或者适当增加轨道半径，

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?广东模拟）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，其内外轨高度差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．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之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和r关系的表达式，并求出当r=440m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=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v（以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）
    （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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?东莞模拟）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，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．下列说法正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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行驶的速率．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（m） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
    （1）根据表中数据，试导出h与r关系的表达式，并求出当r=440m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距离设计值L=1.435m，结合表中数据，求出我国火车的转弯速率v．（路轨倾角α很小时，可认为tan α=sin α）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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，其内外轨高度差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．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之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和r关系的表达式，并求出当r=550m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=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v（g=9.8m/s，以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）
    （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．为了提高运输力，2007年4月18日铁道部将对铁路进行第六次大面积提速，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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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，其内外轨高度差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．下面表格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高度差h的几组数据．
    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
    （1）根据表中数据，试导出h与r关系的表达式为
     
    ，并求出当r=440m时，h的设计值应为
     
    ．
    （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面压力，火车通过弯道时的向心力大小为mgtgθ．其中m为火车的质量，θ为路轨与水平面间的夹角．已知我国铁路内外轨的间距设计值L=1.5m，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v=
     
    m/s．（计算时θ的正切值用正弦值来替代，保留一位小数．）

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