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质量为m的火车以恒定的速率在一段水平面内沿一段半径为R的圆形轨道转弯，如图20所示，已知路面有一定的倾角。当火车以速率vo在此弯道上转弯时，车轮对轨道的侧压力恰好为零。如果火车以实际速率(v>vo)在此弯道上转弯时，车轮将施予铁轨一个与枕木平行的侧压力P，
质量为m的火车以恒定的速率在一段水平面内沿一段半径为R的圆形轨道转弯，如图20所示，已知路面有一定的倾角。当火车以速率vo在此弯道上转弯时，车轮对轨道的侧压力恰好为零。如果火车以实际速率(v>vo)在此弯道上转弯时，车轮将施予铁轨一个与枕木平行的侧压力P，
admin
2013-07-11
27
问题
质量为m的火车以恒定的速率在一段水平面内沿一段半径为R的圆形轨道转弯，如图20所示，已知路面有一定的倾角。当火车以速率v
o
在此弯道上转弯时，车轮对轨道的侧压力恰好为零。如果火车以实际速率(v>v
o
)在此弯道上转弯时，车轮将施予铁轨一个与枕木平行的侧压力P，试求侧压力P的大小。
选项
答案
用α表示路面与水平面的夹角，当火车以速率v
o
转弯时， 有：[*]① 当火车以实际速率v转弯时，车轮对外轨有侧压力。 此时有：Nsinα+Pcosα=[*]② Ncosα+Psinα=mg③ 联立①②③式，解得：P[*]。
解析
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中学物理
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