铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时()A.若火车行驶的速度等于(gRtanθ)12,这时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时(  )
A.若火车行驶的速度等于(gRtanθ) 
1
2
,这时轨道对火车的支持力为
mg
cosθ
B.若火车行驶的速度大于(gRtanθ) 
1
2
,内轨对内侧车轮有挤压
C.若火车行驶的速度小于(gRtanθ) 
1
2
,外轨对外侧车轮有挤压
D.无论火车行驶的速度大小,内外轨道均不受挤压

◎ 答案


魔方格
A、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,设此时火车的速度为v,由牛顿第二定律得:
   mgtanθ=m
v2
R
 得,v=

gRtanθ
,轨道对火车的支持力N=
mg
cosθ
.故A正确.
B、当火车转弯的速度大于

gRtanθ
,需要的向心力增大,而重力与支持力的合力不变,所以合力小于了需要的向心力,外轨就要对火车产生一个向内的侧压力,故B错误.
C、当火车转弯的速度小于

gRtanθ
,需要的向心力减小,重力与支持力的合力将大于所需要的向心力,内轨对内侧产生一个向外的力来抵消多余的力,所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压.故C错误.
D、由上可知D错误.
故选A

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“铁路在弯道处的内外轨道的高度是不同的,已知内外轨平面对水平面的倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道行驶时()A.若火车行驶的速度等于(gRtanθ)12,这时…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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