Question

12．如圖所示為火車車輪在轉彎處的截面示意圖，軌道的外軌高于內軌，在此轉彎處規(guī)定火車的行駛速度為v．若火車通過此彎道時超速了，則火車的輪緣會擠壓外軌；若火車通過此彎道時速度小于v，則火車的輪緣會擠壓內軌．（填“內”或“外”）

Answer 1

分析 火車在規(guī)定的速度轉彎時，所需的向心力由支持力和重力的合力提供的．當速度大于規(guī)定速度時，合力已不足以提供所需的向心力，則由火車外軌擠壓輪緣的力來彌補不足．當速度小于規(guī)定速度時，合力超過所需的向心力，則由火車內軌擠壓輪緣的力來抵消一部分．

解答 解：當火車在規(guī)定的速度轉彎時，由支持力與重力的合力提供火車轉彎所需的向心力．當速度大于規(guī)定的速度時，火車的支持力與重力的合力不足以來供火車轉彎，就會出現(xiàn)側翻現(xiàn)象，導致火車輪緣擠壓外軌，從而出現(xiàn)外軌對車輪的作用力來彌補支持力與重力的不足．
當火車速度小于規(guī)定的速度時，火車的支持力與重力的合力大于所需的向心力．火車會做近心運動，導致火車輪緣擠壓內軌．從而出現(xiàn)內軌對車輪的作用力來消弱支持力與重力的合力．
故答案為：外，內

點評 本題滲透物體做勻速圓周運動、離心運動及近心運動的判斷條件，同時還體現(xiàn)火車轉彎的常識，難度不大，屬于基礎題．