问题
选择题
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ,如图所示弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于
,则( )Rgtanθ
A.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
B.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于mg cosθ
D.这时铁轨对火车的支持力大于mg cosθ
答案
A、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,此时火车的速度正好是
,当火车转弯的速度小于Rgtanθ
,需要的向心力减小,而重力与支持力的合力不变,所以合力大于了需要的向心力,内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力,所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压.故A错误,B正确.Rgtanθ
C、当内外轨没有挤压力时,受重力和支持力,N=
,由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面,可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力,由于竖直向上的分力的作用,使支持力变小.故C、D错误.mg cosθ
故选B.