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18.在设计铁路时,设计师总使转弯处的外轨略高于内轨.火车若按规定行使速度通过弯道,所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供,转弯时车轮与轨道的接触情况如图所示.如果实际的行使速度超过了规定的行使速度,则(  )
A.火车轮缘与内轨有挤压B.火车轮缘与外轨有挤压
C.火车轮缘与内、外轨均有挤压D.火车轮缘与内、外轨均无挤压

分析 火车转弯时,为防止车轮边缘与铁轨间的摩擦,通常做成外轨略高于内轨,使得火车按规定的速度行驶时,火车对轨道的合力垂直于轨道表面,否则会对其造成挤压以致损坏,(这就是为什么在拐弯处会有规定速度的原因)所以火车重力与轨道支持面支持力的合力提供向心力,速度大于规定速度时,会挤压外轨.

解答 解:火车转弯做匀速圆周运动,合力指向圆心,受力如图

由向心力公式得:F=m $\frac{{v}^{2}}{r}$=mgtanθ,
可知,m、r、θ一定时,v越大,F越大,若火车运行速度大于规定的行使速度,则火车要做离心运动,会对轨道外侧造成挤压,故B正确,ACD错误.
故选:B

点评 本题是实际应用问题,考查应用物理知识分析处理实际问题的能力,本题与圆锥摆问题类似,基础是对物体进行受力分析.

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