题目内容
质量为1000t的火车在轨道上行驶，内外轨高度差h=0.20m，轨距d=1435mm，如图所示，弯道半径R=300m，重力加速度取
．求：
(1)当火车的速度为
=15m/s时，轨道受到的侧压力多大?方向如何?
(2)当火车的速度为
=22m/s时，轨道受到的侧压力多大?方向如何?
答案：略
解析：
解析：
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先将汽车转弯这种生活现象抽象为圆周运动，再依据圆周运动的相关规律解决问题．当火车正常行驶时，轮与轨道间无侧向压力作用，火车只受轨道的支持力作用和火车的重力作用，如图 (甲)所示，其做圆周运动的圆心在水平面内．将 分解，则有 ， ，
所以 (1)由于15m/s＜20.4m/s，故火车应受到内侧轨道沿斜面向上的侧压力作用，火车受力如图(乙)所示，其做圆周运动的圆心仍在水平面内，将 将 代入有关数值，得 所以
(2) 由于22m/s＞20.4m/s，故火车应受到外轨道沿斜面向下的侧压力作用，火车受力如图(丙)所示，其做圆周运动的圆心仍在水平面内，将 和 分解，所以有： ③， ④由③得 ，
将
代入相关数值解得  ，方向沿轨道平面斜向下． |
．即
．
及
分解，有
①，
②，由①式，得
，
，
，
，方向沿轨道平面斜向上．
练习册系列答案
心算口算巧算一课一练系列答案
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,则内外轨道均不受挤压
，这时轨道对火车的支持力为
，内轨对内侧车轮有挤压
，外轨对外侧车轮有挤压