Question

3．火车转弯的运动可看作是水平面内的匀速圆周运动，为了提供火车转弯运动所需要的巨大向心力，往往在转弯处使外轨高于内轨而提供这样一个向心力，在内、外轨道高度差确定以后，对转弯处的火车速率有一定的限制，大于或者小于这个速率对轨道都会有一定的损害，以下关于这个问题的判断哪些是正确的（　　）

• A． 大于这个速率，外轨将受到挤压
• B． 大于这个速率，内轨将受到挤压
• C． 小于这个速率，内轨将受到挤压
• D． 小于这个速率，外轨将受到挤压

Answer 1

分析 火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．

解答 解：当火车以规定速率通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都不受压力，
A、若速度大于这个速率，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故A正确，B错误；
C、若速度小于这个速率，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故C正确，D错误．
故选：AC

点评 解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．