Question

【題目】火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果鐵路彎道的內(nèi)外軌一樣高，外軌對(duì)輪緣擠壓的彈力F提供了火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力，但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和車(chē)輪極易受損。在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車(chē)以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，設(shè)此時(shí)的速度大小為v，以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 當(dāng)火車(chē)速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

B. 當(dāng)火車(chē)質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度也將改變

C. 當(dāng)火車(chē)速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

D. 該彎道的半徑

Answer 1

【答案】A

【解析】火車(chē)拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車(chē)輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，設(shè)轉(zhuǎn)彎處斜面的傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=mv2/R，解得：R= v2/ gtanθ，故D錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=mv2/R, 解得：v=，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；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(chē)有側(cè)壓力，輪緣擠壓外軌．故A正確；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(chē)有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌．故C錯(cuò)誤．故選A.