Question

（2011?汕頭二模）如圖，鐵路轉彎處外軌應略高于內軌，火車必須按規(guī)定的速度行駛，則轉彎時（　　）

A．火車所需向心力沿水平方向指向彎道內側

B．彎道半徑越大，火車所需向心力越大

C．火車的速度若小于規(guī)定速度，火車將做離心運動

D．火車若要提速行駛，彎道的坡度應適當增大

Answer 1

分析：火車轉彎時，為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內軌，使得火車按規(guī)定的速度行駛時，火車對軌道的合力垂直于軌道表面，否則會對其造成擠壓以致?lián)p壞，（這就是為什么在拐彎處會有規(guī)定速度的原因）所以火車重力與軌道支持面支持力的合力提供向心力，速度大于規(guī)定速度時，會擠壓外軌．

解答：解：火車轉彎做勻速圓周運動，合力指向圓心，受力如圖

由向心力公式
              F_向=m

v2

r

=mgtanθ
因而，m、v一定時，r越大，F(xiàn)_向越小；
合力F_向與m一定時v變大，r也應該變大；
v變大，要做離心運動，會對軌道外側造成擠壓；
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點評：火車轉彎時，抓住合力提供向心力，即可列式求解！