Question

12．火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，鐵軌的外軌比內(nèi)軌高，這樣做的好處是，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)如果以規(guī)定的速率v₀行駛，剛好可以依靠軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N和火車(chē)的重力G的合力提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，如圖所示，從而避免火車(chē)車(chē)輪與鐵軌之間出現(xiàn)側(cè)向擠壓，則（　　）

• A． 如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率大于V₀，火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓外軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將增大
• B． 如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率大于V₀，火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓內(nèi)軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將減小
• C． 如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率小于V₀，火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓外軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將增大
• D． 如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率小于V₀，火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓外軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將減小

Answer 1

分析 由題，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)以規(guī)定的速率v₀行駛，剛好依靠軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N和火車(chē)的重力G的合力提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力．若火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率大于v₀，火車(chē)所需要的向心力增大，火車(chē)的支持力F_N和火車(chē)的重力G的合力不夠提供向心力，火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓外軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將增大．同理分析，火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率小于v₀的情況．

解答 解：A、B，由題若火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率大于v₀，火車(chē)所需要的向心力增大，火車(chē)的支持力F_N和火車(chē)的重力G的合力不夠提供向心力，外軌對(duì)火車(chē)有側(cè)壓力，則火車(chē)將擠壓外軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將增大．故A正確，B錯(cuò)誤．
    C、D若火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速率小于v₀，火車(chē)所需要的向心力減小，火車(chē)的支持力F_N和火車(chē)的重力G的合力大于所需要的向心力，內(nèi)軌對(duì)火車(chē)的側(cè)壓力，則火車(chē)過(guò)彎道時(shí)將擠壓內(nèi)軌，同時(shí)軌道對(duì)火車(chē)的支持力F_N將減小．故CD錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題是生活中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是分析受力情況，分析外界提供的向心力與所需要的向心力的關(guān)系．