题目内容
【题目】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,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )
A. v =
B. 轨道半径R=
C. 若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内
D. 若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外
【答案】AD
【解析】
火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力,如图所示,
由图可以得出:F合=mgtanθ;合力等于向心力,故得: 解得:,,故A正确,故B错误;若火车速度小于v时,火车所需要的向心力Fn=m小于火车所受的重力和支持力的合力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用,故C错误;若火车速度大于v时,火车所需要的向心力Fn=m大于火车所受的重力和支持力的合力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外,故D正确;
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