题目
铁轨在转弯处外轨略高于内轨,其高度差由弯道半径与火车速度确定.若在某转弯处规定安全行驶速度为V,则下列说法中正确的是() ①当火车速度等于V时,由支持力的水平分力提供向心力 ②当火车速度大于V时,轮缘挤压内轨 ③当火车速度大于V时,轮缘挤压外轨 ④当火车速度小于V时,轮缘挤压外轨. A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
答案:考点: 向心力. 分析: 火车拐弯时以规定速度行驶,此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力.若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力;若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力. 解答: 解:当火车以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都无压力.此时支持力竖直分力与重力平衡,水平分力提供向心力,故①正确; 若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨.速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力,故③正确,②④错误. 故选:A 点评: 解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力,此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.