Question

8．鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道所在的傾斜面與水平面的夾角為θ，彎道處的軌道半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于$\sqrt{gRtanθ}$，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓
• B． 外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓
• C． 這時(shí)兩根鐵軌對(duì)火車的支持力等于$\frac{mg}{cosθ}$
• D． 這時(shí)兩根鐵軌對(duì)火車的垂直軌道平面向上支持力大于$\frac{mg}{cosθ}$

Answer 1

分析 火車在彎道處拐彎時(shí)火車的重力和軌道對(duì)火車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)，火車對(duì)內(nèi)外軌道都沒有力的作用，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

解答 解：AB、火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，此時(shí)火車的速度正好是等于$\sqrt{gRtanθ}$，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度小于$\sqrt{gRtanθ}$，需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于了需要的向心力，內(nèi)軌就要對(duì)火車產(chǎn)生一個(gè)向外的力來抵消多余的力，所以此時(shí)內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓．故AB錯(cuò)誤；
C、當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時(shí)，受重力和支持力，N=$\frac{mg}{cosθ}$，故C正確D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 火車轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來源，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