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    铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式．如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差．已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为θ．在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v．
    火车受力如图所示，
    在转弯处火车按规定速度行驶时，
    火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F合=mgtanθ，
    根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m
    v2
    R
    ，
    解得，火车规定行驶速度：v=
    		gRtanθ
    ；
    答：受力示意图如图所示，火车的速度为
    		gRtanθ
    ．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为要，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力．                         

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力的大小为（　　）
    A．mv2/RB．m
    		g2+
    V4
    R2
    		C．mgD．m
    L
    2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，可视为质点的小球在竖直放置的光滑圆环内侧做圆周运动，当小球以v=2m/s的速度通过最高点时恰好对圆环无压力，求圆环的半径r（g=10m/s2）．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，BCPC′D是螺旋轨道，半径为R的圆O与半径为2R的BCD圆弧相切于最低点C，与水平面夹角都是37°的倾斜轨道AB、ED分别与BC、C′D圆弧相切于B、D点（C、C′均为竖直圆的最底点），将一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在AB轨道的有孔固定板上，平行于斜面的细线穿过有孔固定板和弹簧跨过定滑轮将小球和大球连接，小球与弹簧接触但不相连，小球质量为m，大球质量为
    6
    5
    m，ED轨道上固定一同样轻质弹簧，弹簧下端与D点距离为L2，初始两球静止，小球与B点的距离是L1，L1＞L2，现小球与细线突然断开．一切摩擦不计，重力加速度为g．
    （1）细线刚断时，小球的加速度大小；
    （2）小球恰好能完成竖直圆周运动这种情况下，小球过C点前后瞬间有压力突变，求压力改变量为多少？
    （3）小球冲上左侧轨道获得与初始线断相同的加速度时，小球的速度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．（g=10m/s2）
    （1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
    （2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    质量为m的小球在半径为R的光滑竖直圆环内做圆周运动，重力加速度大小为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）
    A．小球经过最低点的最小速度为
    		gR
    B．小球经过最低点的最小速度为
    		5gR
    C．圆环最低点和最高点对小球的压力大小的差值为2mg
    D．圆环最低点和最高点对小球的压力大小的差值为6mg

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内．已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角α=45°，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：
    （1）B点与抛出点A的水平距离x；
    （2）小球运动至C点的速度vc大小
    （3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，将完全相同的两个小球A、B用长l=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中的张力FA与FB之比为______．

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