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12.2007年4月18日,中国铁路第六次大面积提速,主要干线开始“时速200公里”的高速运行,标志着中国铁路提速水平已经跻身世界先进行列. 当火车以规定速度通过弯道时,内低外高的轨道均不受挤压.则下列说法正确的是(  )
A.当火车以规定速度转弯时,火车受重力、支持力、向心力
B.若要降低火车转弯时的规定速度,可减小火车的质量
C.若要增加火车转弯时的规定速度,可适当增大弯道的坡度
D.当火车的速度大于规定速度时,火车将做离心运动

分析 当内低外高的轨道均不受挤压时,火车靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得出规定速度的表达式,从而分析判断.

解答 解:A、当火车以规定的速度转弯时,内低外高的轨道均不受挤压,火车受重力、支持力,靠两个力的合力提供向心力,故A错误.
B、根据mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知,由于θ较小,则tanθ≈sinθ≈$\frac{h}{L}$,h为内外轨道的高度差,L为路面的宽度.则mg$\frac{h}{L}$=$m\frac{{v}^{2}}{r}$,解得规定的速度v=$\sqrt{\frac{grh}{L}}$,减小火车的质量,不能降低火车拐弯的速度,故B错误.
C、根据v=$\sqrt{\frac{grh}{L}}$知,适当增大弯道的坡度,高度差增大,可增加火车转弯的规定速度,故C正确.
D、当火车的速度大于规定速度时,有离心趋势,挤压外轨,不会做离心运动,故D错误.
故选:C.

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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