热点11 车辆转弯--高考物理50热点冲刺精练

中小学教育资源及组卷应用平台 2024高考物理50热点冲刺训练 热点11 车辆转弯 1. （2024广东惠州第三次调研）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力 B. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好 C. 当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低 D. 火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向 【参考答案】A 【名师解析】 火车以速度v转弯时，对火车受力分析，如图 可得 解得 根据矢量三角形边角关系可知铁轨对火车支持力大于其重力，故A正确； B．当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，效果最好，所以实际转弯速度不是越小越好，故B错误； C．由可知规定行驶的速度与质量无关，当火车质量改变时，规定的行驶速度不变，故C错误； D．火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿接触面指向轮缘，故D错误。 2. （2024福建泉州质检2） 2023年9月28日中国首条时速350公里跨海高铁———福厦高铁正式开通运营，福州至厦门两地间形成“一小时生活圈”。如图甲，一满载旅客的复兴号列车以大小为v的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。图乙为该段铁轨内、外轨道的截面图。下列说法正确的是（ ） A. 列车受到重力、轨道的支持力和向心力 B. 若列车以大于v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨 C. 若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨 D. 若列车以不同的速度通过该圆弧轨道，列车对轨道的压力大小不变 【参考答案】B 【名师解析】．根据题意可知，列车受重力、轨道支持力，由这两个力的合力提供列车做圆周运动的向心力，故A错误； 设轨道的倾角为，圆弧轨道半径为，则可知，当列车以速度v通过圆弧轨道时，由牛顿第二定律有 当速度大于v时，重力与轨道的支持力不足以提供火车转弯时的向心力，此时火车车轮将侧向挤压外轨，使外轨产生弹力，以补足火车转弯所需的向心力，则有 （） 故B正确； C．若列车以v的速度通过该圆弧轨道，由 可得 即只要满足转弯时的速度为，列车就不会对内外轨产生挤压，与列车是否空载无关，故C错误； 根据以上分析可知，若列车速度大于v，列车车轮将挤压外轨，根据 （） 可知，速度越大，外轨对火车的弹力越大，即火车对外轨的弹力越大，则根据平行四边形定则可知，火车在垂直轨道方向的压力与对侧向轨道的压力的合力将随着速度的增加而增加；同理，当火车速度小于v时，重力与支持力的合力将大于其转弯所需的向心力，此时火车车轮将挤压内轨，有 （） 显然速度越小对内侧轨道的压力越大，根据平行四边形定则可知，火车对整个轨道的压力越大，故D错误。 3. （2024湖南顶级名校质检）关于下列各图，说法正确的是（　　） A. 图甲中，传动装置转动过程中a，b两点的角速度相等 B. 图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地 C. 图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越小 D. 图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，内外轨对火车都有侧压力 【参考答案】BC 【名师解析】 图甲中，传动装置转动过程中a，b两点线速度相等，但半径不相等，根据可知，传动装置转动过程中a，b两点的角速度不相等，A错误； B．图乙中，无论用多大的力打击，A球在竖直方向上与B球在竖直方向上都是自由落体运动，且从同一高度下落，因此总是同时落地，B正确； C．图丙中，对汽车在最高点受力分析，由牛顿第二定律可得 汽车通过拱桥顶端的速度越大，桥面对汽车的支持力就 ... ...