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火车转弯

知识点详情

火车转弯知识点包括火车转弯知识点梳理、火车转弯问题探究等部分,有关火车转弯的详情如下:

火车转弯知识点梳理

1.火车在弯道上的运动特点

火车在弯道上运动时做______________,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的____________.

2.向心力来源

(1)若转弯时内外轨一样高,则由________对轮缘的弹力提供向心力,这样铁轨和车轮极易受损.

(2)若内外轨有高度差,依据规定的行驶速度行驶,转弯时向心力几乎完全由__________和________的合力提供.

火车转弯

答案:

1.圆周运动 向心力

2.(1)外轨 (2)重力G 支持力FN

火车转弯问题探究

1.安全向心力:在实际的火车转弯处,外轨高于内轨,若火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,即F.

2.弯道规定速度:R为弯道半径,θ为轨道平面与水平面间的夹角,v0为转弯处的规定速度,由,得出.

点睛:

①火车行驶速度vv0时,内、外对轮缘无侧压力

②火车行驶速度v>v0时,外对轮缘有侧压力

③火车行驶速度v<v0时,内对轮缘有侧压力

典型例题
【第1题】  

有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m.

(1)试计算铁轨受到的侧压力;

(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值.

【第2题】  

铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的,已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则(  )

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.这时铁轨对火车的支持力等于

D.这时铁轨对火车的支持力大于

【第3题】  

(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速度为v时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处(  )

A.路面外侧高内侧低

B.车速只要低于v,车辆便会向内侧滑动

C.车速虽然高于v,但只要不超出某一值,车辆便不会向外侧滑动

D.当路面结冰时,与未结冰时相比,v的值变小

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