Question

鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道所在平面與水平面成θ，如圖所示，水平彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車以大于的速度勻速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

　  A． 內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

　  B． 外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓R

　  C． 這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于

　  D． 這時(shí)鐵軌對(duì)火車的作用力等于mgcosθ

Answer 1

考點(diǎn)：  向心力；牛頓第二定律．

專題：  牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．

分析：  當(dāng)合力恰好等于需要的向心力時(shí)，火車對(duì)內(nèi)外軌道都沒有力的作用，速度增加，就要對(duì)外軌擠壓，速度減小就要對(duì)內(nèi)軌擠壓．

解答：  解：AB、火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，此時(shí)火車的速度正好是，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于，需要的向心力增大，而重力與支持力的合力不變，所以合力小于了需要的向心力，外軌就要提供一定的力，所以此時(shí)外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓．故A錯(cuò)誤，B正確．

C、當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時(shí)，受重力和支持力，N=，由于外軌對(duì)火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個(gè)力分解為水平和豎直向上兩個(gè)分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變�。�故CD錯(cuò)誤．

故選：B

點(diǎn)評(píng)：  火車轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來源，再根據(jù)速度的變化，可以知道對(duì)內(nèi)軌還是對(duì)外軌由作用力．