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迅

高中物理
铁道知识版

类别：信息给予，证明和计算题
题目原创：hautaa（孟庆宇）

迅

力和加速度、牛顿定律

1，东风11G双机重联准高速客运内燃机车是为铁路第五次大提速而专门研制的。机车装用16V280ZJA型牵引用主柴油机、JF204D型同步主发电机、ZD1O6E型牵引电动机、进口的MTU12V183TB12G型供电用辅助柴油机及LSA47、1L11-4P型发电机，柴油机功率2×3610，机车标称功率2×3040，重量2×138t。

东风11G最开始用于京沪直达特快列车的牵引，列车编组是20辆25T系列客车，上满人后每辆车重55t左右，最高运行速度限制为160m/h。车轮与铁轨间的黏着系数u在列车启动时最大为0.2，之后随速度提高反比例降低，设比例系数是2。列车在上坡道或者曲线上运行会受到附加阻力，在下坡道上运行会受到附加推力，铁路上习惯用千分之x表示坡度，意思是每前进1000米上升或者下降了x米。

求：1，求黏着系数随速度的表达式；
    2，牵引上述列车平直线上车速在160m/h连续运行的时候，机车车轮与铁轨间的黏着系数以及机车可能达到最大牵引力。并说明这个力的实际大小受到哪个的限制？
    3，已知列车在160m/h时剩余加速度是0.0245m/s/s，求当在直线上有多大上坡时列车就不能保持160m/h的速度了，并且求出平直线时这个速度下列车的运行总阻力。
    4，在上一问中，列车所在地是开阔地，如果在隧道内列车总阻力会增加，如果在这个速度下总阻力比原来增加30%，那么请再次求出有多大上坡时列车就不能保持160m/h的速度了？（坡度用千分之x形式表示。）
    5，在长的下坡道中，列车通常必须制动以保证不超过允许速度，如果一个连续下坡道的坡度能够使得列车在规定速度的最大值下不刹车的条件下速度不增加，那么这个坡度在线路选择上叫做无害坡度。根据前边的结论求出在明线和隧道内两种情况下，无害坡度最大值分别是多少。（坡度用千分之x形式表示。）

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曲线上的力

2，有人说，列车通过曲线时由铁轨和轮缘给列车提供向心力，摆式列车通过特殊设计的机构向曲线内侧倾摆，抵消了一部分向心力，由于线路承受能力未变，所以列车可提速通过曲线。你认为此种说法正确吗？若认为正确，说明理由。若认为不正确，请用反证法证明。

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3，我国铁路铁轨间距大都是1435mm，个别线路采用1000mm的法制米轨，而台湾受日本侵略影响则是1067mm的英制米轨。一般来说，轨距越窄，重心越高，越不稳，所以最高车速就慢。在曲线上，由于轨距较小的车辆往往体积较小，所以更适用于有很多急曲线的山区线路。为了利用重力分量产生的向心力抵消一部分惯性离心力，轨道在曲线处大都设有超高。

求：1，半径300m的曲线，1435mm的标准轨，超高是120mm，问列车通过这里的均衡速度（重力产生的向心力刚好和惯性离心力大小相等）是多少。如果要求均衡速度不变，轨距改为1067mm，那么超高应该设置多少？
     2，为了充分发挥铁路效率，一般允许列车通过曲线的速度明显高于均衡速度。但是由于速度的提高以未被平衡的横向力增大，最终以乘客能够承受或者铁路线路能够承受或者车辆平衡不被破坏这三者中的最小值为限度，一般铁路习惯用换算欠超高表示，简称欠超高。我国普通客货车欠超高的容许值为90mm ，摆式列车为140mm；日本既有线（轨距1067mm）普通电车为60-65mm，特快电车为70-75mm，特快摆式列车为110mm，新干线电车（轨距1435mm）110mm。分别求出他们在通过曲线时最大的横向加速度值，如果乘客体重100g，求乘客受到的力。
     3，引用上一问中的数据，已知日本既有线普通电车一般40t/辆，我国的机车138t/辆，又知道12号单开道岔导曲线半径500m，不设置超高，最大侧向容许速度中国45m/h，日本60m/h。通过计算回答，这两个最大限速都是受到了谁的限制？（轨道强度还是乘客舒适度）

京局唐段

我晕了
汗
傻

东风46282

有的题有些思路了~
明天给答案

hakutaka

如果确实每个字都理解清楚了（高考必备素质）其实一点都不难！这就是信息给予题的特点，废话多，但是间或夹杂重点语句，看你能否把他们全部提取出来并理解。这类体通常都不涉及晦涩的方程组。