Question

火車轉(zhuǎn)彎處的路面往往有一個傾角，使得外軌略高于內(nèi)軌．若火車以規(guī)定的車速行駛時，則向心力是（　　）

• A、外軌對輪的側(cè)向壓力
• B、內(nèi)軌對輪的側(cè)向壓力
• C、火車的重力沿彎道傾角方向的分力
• D、內(nèi)外軌對輪的支持力與火車重力的合力

Answer 1

分析：火車轉(zhuǎn)彎時，有向心加速度，如果內(nèi)外軌道一樣高，外側(cè)車輪的輪緣會擠壓外軌，使外軌發(fā)生彈性形變，外軌對輪緣的彈力就是火車轉(zhuǎn)彎的向心力，但火車質(zhì)量太大，靠這種辦法得到向心力，輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損．所以，通常用墊高外軌的辦法，來減小輪緣與鐵軌之間的相互作用．

解答：解：火車轉(zhuǎn)彎時，使彎道的外軌道略高于內(nèi)軌道，鐵軌對火車的支持力N的方向不再是豎直的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè)，它與重力G的合力指向圓心，為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力．這就減輕了輪緣與外軌道的擠壓．在修筑鐵路時，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌道的高度差，使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力幾乎完全由重力G和支持力N的合力來提供．即按要求安全轉(zhuǎn)彎時由重力和支持力的合力提供向心力，故D正確，ABC均錯誤；
故選：D．

點評：向心力是按照效果命名的力，任何一個力或幾個力的合力，只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力．如果認(rèn)為做勻速圓周運動的物體多受一個向心力，那就不對了．