Question

為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，從2007年4月18日起，我國(guó)鐵路正式實(shí)施第六次提速，火車轉(zhuǎn)彎可以看作是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高易使外軌受損，為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)使外軌受損的這一難題，你認(rèn)為理論上可行的措施是（ ）
A．僅減小彎道半徑
B．僅增大彎道半徑
C．僅適當(dāng)減小內(nèi)外軌道的高度差
D．僅適當(dāng)增加內(nèi)外軌道的高度差

Answer 1

【答案】分析：當(dāng)火車對(duì)外軌無(wú)側(cè)壓力時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析．
解答：解：解：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)為減小外軌所受壓力，可使外軌略離于內(nèi)軌，使軌道形成斜面，若火車速度合適，內(nèi)外軌均不受擠壓．
此時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力，如圖．
F=mgtanθ=m
v=

grtanθ

．當(dāng)火車速度增大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大轉(zhuǎn)彎半徑或增加內(nèi)外軌道的高度差；
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：火車轉(zhuǎn)彎是向心力的實(shí)際應(yīng)用之一，應(yīng)掌握火車向心力的來(lái)源，以及如何減小內(nèi)外軌道的壓力．