Question

8．铁路转弯处，根据火车通行速度的大小，设置成内侧轨道较低、外侧轨道较高，使火车过弯道时不需要轨道对火车轮缘提供挤压力．如果火车以比规定速度稍大的速度通过弯道，则（　　）

• A． 两侧轨道对轮缘都没有挤压力
• B． 内侧轨道对轮缘有挤压力
• C． 外侧轨道对轮缘有挤压力
• D． 两侧轨道对轮缘都有挤压力

Answer 1

分析 火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．

解答 解：火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由图可以得出
F_合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角）
合力等于向心力，故
mgtanθ=$m\frac{{v}^{2}}{r}$，
如果火车以比规定速度稍大的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力小于向心力，所以车轮轮缘对外侧轨道有压力，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．

点评 本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．