Question

12．火车转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，理论上可行的措施是（　　）

• A． 适当增大弯道半径
• B． 适当减小弯道半径
• C． 适当减小外轨道和内轨道的高度差
• D． 适当增加外轨道和内轨道的高度差

Answer 1

分析 火车转变时需要向心力，若弹力能充当向心力，则内外轨道均不受压力；根据向心力公式可得出解决方案．

解答 解：火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
v=$\sqrt{gRtanθ}$；
当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差即可解决火车高速转弯时使外轨受损的问题；
故选：AD．

点评 火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力．属于基础题目．