Question

【題目】火車轉(zhuǎn)彎時，如果鐵路彎道內(nèi)外軌一樣高，外軌對輪緣（如圖a所示）擠壓的彈力F提供了火車轉(zhuǎn)彎時的向心力（如圖b所示）．但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和鐵輪極易受損．在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于外軌（如圖c所示）,當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)外軌均不會受到輪緣的擠壓，設(shè)此時的速度大小為v，則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)火車的速率小于v時，火車將有向外側(cè)沖出軌道的危險

B. 當(dāng)火車速率小于v時，外軌將受到輪緣的擠壓

C. 當(dāng)火車的速率大于v時，外軌將受到輪緣的擠壓

D. 當(dāng)火車的質(zhì)量改變時，規(guī)定的行駛速度也改變

Answer 1

【答案】C

【解析】

火車以規(guī)定的速率v駛過彎道時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓，此時火車靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù) 得， ；當(dāng)火車的速率小于v時，重力和支持力的合力大于向心力，此時內(nèi)軌對輪緣有擠壓，故AB錯誤．當(dāng)火車的速率大于v時，重力和支持力的合力小于向心力，此時外軌對輪緣有擠壓，故C正確．根據(jù)以上分析可知，規(guī)定速度與火車的質(zhì)量無關(guān)，故D錯誤．故選：C.