Question

鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（　�。�

A．減輕輪緣對外軌的擠壓

B．火車按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎，外軌就不受輪緣的擠壓

C．火車無論以多大速度轉(zhuǎn)彎，內(nèi)軌都不受輪緣擠壓

D．火車無論以多大速度轉(zhuǎn)彎，外軌都不受輪緣擠壓

Answer 1

分析：火車轉(zhuǎn)彎時，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，火車高速轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損，則拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律分析．

解答：解：A、B、火車轉(zhuǎn)彎時，為了保護(hù)鐵軌，應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力，有

F=mgtanθ=m

v2

R

解得
v=

gRtanθ

故A正確，B正確；
C、D、當(dāng)實際速度等于v時，內(nèi)、外軌都不受輪緣擠壓；如果實際轉(zhuǎn)彎速度大于v，有離心趨勢，與外側(cè)鐵軌擠壓，反之，擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌，故C錯誤，D錯誤；
故選AB．

點評：本題是實際應(yīng)用問題，考查應(yīng)用物理知識分析處理實際問題的能力，本題與圓錐擺問題類似，基礎(chǔ)是對物體進(jìn)行受力分析．