Question

全國鐵路大面積提速后，京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線的部分區(qū)段時速可達300公里．火車轉(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，火車速度提高會使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時外軌受損這一難題，以下措施可行的是（　�。�

A．適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差

B．適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差

C．適當(dāng)減小彎道半徑

D．以上說法都不可行

Answer 1

分析：火車轉(zhuǎn)變時需要向心力，若重力和支持力的合力提供向心力，則內(nèi)外軌道均不受壓力；根據(jù)向心力公式可得出解決方案．

解答：解：火車轉(zhuǎn)彎時為減小外軌所受壓力，可使外軌略離于內(nèi)軌，使軌道形成斜面，若火車速度合適，內(nèi)外軌均不受擠壓．此時，重力與支持力的合力提供向心力，如圖．
F=mgtanθ=m

v2

r

，解得v=

grtanθ

．當(dāng)火車速度增大時，應(yīng)適當(dāng)增大轉(zhuǎn)彎半徑或增加內(nèi)外軌道的高度差．故B正確，A、C、D錯誤．
故選B．

點評：火車轉(zhuǎn)彎是向心力的實際應(yīng)用之一，應(yīng)掌握火車向心力的來源，以及如何減小內(nèi)外軌道的壓力．