Question

（2011?汕頭二模）如圖，鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌應(yīng)略高于內(nèi)軌，火車必須按規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時(shí)（　　）

A．火車所需向心力沿水平方向指向彎道內(nèi)側(cè)

B．彎道半徑越大，火車所需向心力越大

C．火車的速度若小于規(guī)定速度，火車將做離心運(yùn)動(dòng)

D．火車若要提速行駛，彎道的坡度應(yīng)適當(dāng)增大

Answer 1

分析：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內(nèi)軌，使得火車按規(guī)定的速度行駛時(shí)，火車對(duì)軌道的合力垂直于軌道表面，否則會(huì)對(duì)其造成擠壓以致?lián)p壞，（這就是為什么在拐彎處會(huì)有規(guī)定速度的原因）所以火車重力與軌道支持面支持力的合力提供向心力，速度大于規(guī)定速度時(shí)，會(huì)擠壓外軌．

解答：解：火車轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，受力如圖

由向心力公式
              F_向=m

v2

r

=mgtanθ
因而，m、v一定時(shí)，r越大，F(xiàn)_向越小；
合力F_向與m一定時(shí)v變大，r也應(yīng)該變大；
v變大，要做離心運(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)軌道外側(cè)造成擠壓；
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，抓住合力提供向心力，即可列式求解！