Question

【题目】火车以半径r=900m转弯，火车质量为8105kg，轨道宽为l=1.4m，外轨比内轨高h=14cm，则下列说法中正确的是（θ角度很小时，可以认为tanθ=sinθ）（　　）

A.若火车在该弯道实际运行速度为40m/s，外轨对车轮有向内的侧压力

B.若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，内轨对车轮有向外的侧压力

C.若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，外轨对车轮有向内的侧压力

D.若火车在该弯道实际运行速度为25m/s，外轨对车轮有向内的侧压力

Answer 1

【答案】A

【解析】

火车拐弯时不受轮缘的挤压时，靠重力和支持力的合力提供向心力，其受力如下图

根据牛顿第二定律得

因很小，则有

联立得

A．实际速度为40m/s大于v0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时外轨对车轮轮缘施加向内的侧压力，故A正确；

BC．实际速度为30m/s等于v0时，重力和支持力的合力刚好提供向心力，则内外两侧铁轨所受轮缘对它们的压力均恰好为零，故BC错误；

D．实际速度为25m/s小于v0时，重力和支持力的合力大于向心力，此时仅內轨对车轮轮缘施加压力，故D错误。

故选A。