(9分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h。
弯道半径r/m 660 330 220 165 132 110
内外轨高度差h/mm 50 100 150 200 250 300
(1)根据表中数据,试导出h和r关系的表达式,并求出当r=440m时,h的设计值;
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理)(g取9.8m/s2)
(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求。为了提高运输力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高。请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?
如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x,与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点,水平拉直细线时滑块由静止释放,当B到达最低点时,细线断开,B恰好从A右端上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力。已知A的质量为2m,B的质量为m,A、B之间动摩擦因数为μ=0.3,细线长为L=0.45m;且A足够长,B不会从A脱离;重力加速度为g=10m/s2
(1)求细线被拉断瞬间B的速度大小v1
(2)A与台阶发生碰撞前瞬间,A、B刚好共速,求x为多少?
(3)在满足(2)条件下,A与台阶碰撞后最终的速度为多少?
某宇航员在一星球表面附近高度为H处以速度v0水平抛出一物体,经过一段时间后物体落回星球表面,,测得该物体的水平位移为x,已知星球半径为R,万有引力常量为G。不计空气阻力,求(1)该星球的质量(2)该星球的第一宇宙速度大小
体育老师带领学生做了一个游戏,在跑道上距离出发点32 m、100 m的直线上分别放有1枚硬币,游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来(捡硬币时,人的速度为0),看谁用的时间最短。已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m/s2,运动的最大速度不超过10 m/s。求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间。
如图所示,a是一列正弦波在t=0时刻的波形曲线,P是波形曲线上的一个质点.b是t=0.4 s时的波形曲线.
(1)求这列波的波速;
(2)若这列波是沿x轴负方向传播的,试说出质点P在t=0时刻的运动方向.
如图所示,游泳池宽度L="15" m,水面离岸边的高度为h1="0.5" m,在左岸边一标杆上装有一A灯,A灯距地面高h2="0.5" m,在右岸边站立着一个人,E点为人眼的位置,人眼距地面离h3="1.5" m,若此人发现A灯经水反射所成的像与左岸水面下某处的B灯经折射后所成的像重合(B灯在图中未画出),已知水的折射率为1.3,则B灯在水面下多深处?(可用根式表示)