题目内容

12.如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图,轨道的外轨高于内轨,在此转弯处规定火车的行驶速度为v.若火车通过此弯道时超速了,则火车的轮缘会挤压外轨;若火车通过此弯道时速度小于v,则火车的轮缘会挤压内轨.(填“内”或“外”)

分析 火车在规定的速度转弯时,所需的向心力由支持力和重力的合力提供的.当速度大于规定速度时,合力已不足以提供所需的向心力,则由火车外轨挤压轮缘的力来弥补不足.当速度小于规定速度时,合力超过所需的向心力,则由火车内轨挤压轮缘的力来抵消一部分.

解答 解:当火车在规定的速度转弯时,由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力.当速度大于规定的速度时,火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯,就会出现侧翻现象,导致火车轮缘挤压外轨,从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足.
当火车速度小于规定的速度时,火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力.火车会做近心运动,导致火车轮缘挤压内轨.从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力.
故答案为:外,内

点评 本题渗透物体做匀速圆周运动、离心运动及近心运动的判断条件,同时还体现火车转弯的常识,难度不大,属于基础题.

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