Question

在某轉彎處，規定火車行駛的速率為v₀.火車通過此處，下列有關說法中正確的是

A．當火車以速率v0行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向

B．當火車的速率v>v0時，火車對外軌有向外的側向壓力

C．當火車的速率v>v0時，火車對內軌有向內的擠壓力

D．當火車的速率v<v0時，火車對內軌有向內側的壓力

Answer 1

ABD

解析試題分析：鐵路的彎道處，外軌高于內軌，但整個外軌是等高的，整個內軌是等高的，火車在行駛過程中，重心的高度不變，即火車重心的軌跡在同一水平面內，因此火車的圓周平面是水平的，當火車以速率v₀行駛時，火車的重力與支持力的合力充當所需的向心力，方向一定沿水平方向，故A正確；當火車的速率時，火車的重力和支持力提供的向心力小于所需要的向心力，則不足的部分由外軌輪緣向內的側壓力來提供，則車輪輪緣與外軌擠壓，火車對外軌有向外的側向壓力，故B正確，C錯誤；當火車的速率時，火車的重力和支持力提供的向心力大于所需要的向心力，則多余的力由內軌向外擠壓來平衡，則車輪輪緣與內軌擠壓，火車對內軌有向內側的壓力，故D正確。所以選ABD。
考點：本題考查牛頓運動定律在圓周運動中的應用，意在考查考生運用物理規律解決實際問題的能力。