Question

【題目】火車轉彎時，如果鐵路彎道內外軌一樣高，則外軌對輪緣（如圖甲所示）擠壓的彈力F提供火車轉彎的向心力（如圖乙所示），但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和車輪極易受損。在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌（如圖丙所示），當火車以規(guī)定的行駛速度轉彎時，內、外軌均不會受到輪緣的擠壓，此時的速度稱為安全行駛速度，設其大小為v，以下說法中正確的是（　�。�

A.當火車以速度v通過此彎道時，火車重力與軌道支持力和摩擦力的合力提供向心力

B.當不同的火車通過此彎道時，重力不同的火車所對應的安全行駛速度不同

C.當火車速率大于v時，外軌將受到輪緣的擠壓

D.當火車速率小于v時，外軌將受到輪緣的擠壓

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．當火車以速度v通過此彎道時，火車重力與軌道支持力的合力提供向心力，故A錯誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律

解得安全行駛速度為

與質量無關，故B錯誤；

C．若速度大于規(guī)定速度，重力和支持力的合力不夠提供所需的向心力，此時外軌對火車有側壓力，輪緣擠壓外軌。故C正確；

D．若速度小于規(guī)定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此時內軌對火車有側壓力，輪緣擠壓內軌。故D錯誤。

故選C。