Question

11．铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是（　　）
①减轻轮缘对外轨的挤压
②减轻轮缘与内轨的挤压
③火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压
④火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压．

• A． ①③
• B． ①④
• C． ②③
• D． ②④

Answer 1

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，火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根据牛顿第二定律分析

解答 解：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，有：
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：v=$\sqrt{gRtanθ}$，故①正确，②错误；
当实际速度等于v时，内、外轨都不受轮缘挤压；如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故③正确，④错误；
故A正确
故选：A

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．