Question

鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道的高度是不同的，已知內(nèi)外軌平面對(duì)水平面的傾角為θ，彎道處的圓弧半徑為R，則質(zhì)量為m的火車(chē)在該彎道行駛時(shí)（ ）
A．若火車(chē)行駛的速度等于（gRtanθ），這時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力為
B．若火車(chē)行駛的速度大于（gRtanθ），內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車(chē)輪有擠壓
C．若火車(chē)行駛的速度小于（gRtanθ），外軌對(duì)外側(cè)車(chē)輪有擠壓
D．無(wú)論火車(chē)行駛的速度大小，內(nèi)外軌道均不受擠壓

Answer 1

【答案】分析：火車(chē)在彎道處拐彎時(shí)火車(chē)的重力和軌道對(duì)火車(chē)的支持力的合力做為轉(zhuǎn)彎需要的向心力，當(dāng)合力恰好等于需要的向心力時(shí)，火車(chē)對(duì)內(nèi)外軌道都沒(méi)有力的作用，速度增加，就要對(duì)外軌擠壓，速度減小就要對(duì)內(nèi)軌擠壓．根據(jù)牛頓第二定律求解軌道對(duì)火車(chē)的支持力．
解答：解：A、火車(chē)的重力和軌道對(duì)火車(chē)的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，設(shè)此時(shí)火車(chē)的速度為v，由牛頓第二定律得：
   mgtanθ=m 得，v=，軌道對(duì)火車(chē)的支持力N=．故A正確．
B、當(dāng)火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度大于，需要的向心力增大，而重力與支持力的合力不變，所以合力小于了需要的向心力，外軌就要對(duì)火車(chē)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的側(cè)壓力，故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度小于，需要的向心力減小，重力與支持力的合力將大于所需要的向心力，內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)產(chǎn)生一個(gè)向外的力來(lái)抵消多余的力，所以此時(shí)內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓．故C錯(cuò)誤．
D、由上可知D錯(cuò)誤．
故選A
點(diǎn)評(píng)：火車(chē)轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來(lái)源，再根據(jù)速度的變化，可以知道對(duì)內(nèi)軌還是對(duì)外軌由作用力．