Question

如圖，鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌應(yīng)略高于內(nèi)軌，火車(chē)必須按規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時(shí)（　�。�

• A、火車(chē)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(chē)所需向心力越大
• C、火車(chē)的速度若小于規(guī)定速度，輪緣擠壓外軌
• D、當(dāng)火車(chē)以規(guī)定速度通過(guò)此彎路時(shí)，火車(chē)所受重力、軌道面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力

Answer 1

分析：火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，為防止車(chē)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(chē)按規(guī)定的速度行駛時(shí)，火車(chē)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(chē)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(chē)轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，受力如圖

由向心力公式得：F_向=m

v2

r

=mgtanθ，則
A、火車(chē)所需向心力沿水平方向指向彎道內(nèi)側(cè)，故A正確；
B、m、v一定時(shí)，r越大，F(xiàn)_向越小，故B錯(cuò)誤；
C、若火車(chē)運(yùn)行速度小于此速度，則火車(chē)要做近心運(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)軌道內(nèi)側(cè)造成擠壓，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)火車(chē)以規(guī)定速度通過(guò)此彎路時(shí)，火車(chē)所受重力、軌道面支持力的合力提供向心力，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，考查應(yīng)用物理知識(shí)分析處理實(shí)際問(wèn)題的能力，本題與圓錐擺問(wèn)題類(lèi)似，基礎(chǔ)是對(duì)物體進(jìn)行受力分析．