Question

【題目】火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v，則下列說法中正確的是：( )

A. 當(dāng)速度大于v時(shí)，輪緣擠壓內(nèi)軌

B. 當(dāng)速度小于v時(shí)，輪緣擠壓外軌

C. 若要提高規(guī)定速度v，可以通過減小內(nèi)外軌道高度差來實(shí)現(xiàn)

D. 當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí)，火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力

Answer 1

【答案】D

【解析】

火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了保護(hù)鐵軌，應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力，設(shè)此時(shí)火車的速度為，則根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，為內(nèi)外軌道的高度差，為路面的寬度；

A、若速度大于規(guī)定速度，重力和支持力的合力不夠提供，此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓外軌，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、若速度小于規(guī)定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、若要提高規(guī)定速度v，可以通過增加內(nèi)外軌道高度差來實(shí)現(xiàn)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)火車以的速度通過此彎路時(shí)，火車重力與軌道面支持力的合力恰好提供向心力，內(nèi)外軌都無側(cè)壓力，故選項(xiàng)D正確；