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火车在铁轨上行驶,每经铁轨连接处,便迫使车厢在弹簧上发生上下振动,如弹簧受到每吨的压力将压缩20mm,车厢下每个弹簧的实际负荷为5t,火车在行驶时,车速的最大值为多少?(铁轨每段长为12.5m)

 

答案:
解析:

根据题意,设车速最大值为v,则火车通过每段铁轨到连接处所需时间,即周期为

  压力为1t时,弹簧压缩20mm,根据胡克定律,有

N/m=5×105N/m

  振子的固有周期

  若发生共振,则T1=T2,即

v=19.9m/s

 


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练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

铁路员工常用来估测火车在铁轨上行驶速度的一种方法是:火车在两站间正常行驶时,一般可看作匀速运动.根据车轮通过两段铁轨交接处时发出的响声来估测火车的速度.从车轮的某一次响声开始计时,并从此之后数着车轮响声的次数.若在一分半钟内共听到66次响声.已知每段铁轨长25m,根据这些数据,估测该火车的速度是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:038

火车在铁轨上行驶,每经铁轨连接处,便迫使车厢在弹簧上发生上下振动,如弹簧受到每吨的压力将压缩20mm,车厢下每个弹簧的实际负荷为5t,火车在行驶时,车速的最大值为多少?(铁轨每段长为12.5m)

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

火车在铁轨上行驶时,每经过接轨处时,由于与接轨处的撞击作用而使车厢在弹簧上发生上下振动.如果弹簧和车厢振动的固有频率为2 Hz,每根铁轨长为12.5 m,则当火车行驶速度为_________时,车厢和弹簧将发生共振现象.

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科目:高中物理 来源: 题型:

火车在铁轨上行驶时,由于在铁轨接头处车轮受到撞击而上下振动.如防震弹簧每受104 N的力将被压缩20 mm,而每根弹簧的实际负荷为5 000 kg.问车速多大时,列车振动得最强烈?(设铁轨长为12.5 m,g=10 m/s2,弹簧的固有周期T=2π

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