Question

【題目】火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果鐵路彎道內(nèi)外軌一樣高，則外軌對(duì)輪緣（如圖甲所示）擠壓的彈力F提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力（如圖乙所示），但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和車輪極易受損。在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌（如圖丙所示），當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，此時(shí)的速度稱為安全行駛速度，設(shè)其大小為v，以下說(shuō)法中正確的是（　　）

A.當(dāng)火車以速度v通過(guò)此彎道時(shí)，火車重力與軌道支持力和摩擦力的合力提供向心力

B.當(dāng)不同的火車通過(guò)此彎道時(shí)，重力不同的火車所對(duì)應(yīng)的安全行駛速度不同

C.當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

D.當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．當(dāng)火車以速度v通過(guò)此彎道時(shí)，火車重力與軌道支持力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律

解得安全行駛速度為

與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C．若速度大于規(guī)定速度，重力和支持力的合力不夠提供所需的向心力，此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓外軌。故C正確；

D．若速度小于規(guī)定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌。故D錯(cuò)誤。

故選C。