Question

【題目】如圖所示為某列火車在轉彎處的軌道，已知軌道的傾角為θ，轉彎半徑為r，重力加速度為g，下列表述正確的是（　　）

A.轉彎處的速度大小為時，車輪與內軌相互擠壓

B.轉彎處的速度大于時，車輪與內軌相互擠壓

C.轉彎處的速度大小為時，軌道對火車的支持力大小為

D.轉彎處的速度大于時，軌道對火車的支持力大小為

Answer 1

【答案】C

【解析】

火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好提供需要的向心力時，據牛頓第二定律有

解得

A．當火車的速度為時，火車輪緣與內外軌道均無側向擠壓，故A錯誤；
B．轉彎處的速度大于時，則軌道的支持力和重力的合力不足以提供火車做圓周運動的向心力，于是外軌對車輪有壓力，即車輪與外軌相互擠壓，選項B錯誤；

CD．火車轉彎的速度等于時，如圖所示：


軌道對火車的支持力大小為，故C正確，D錯誤；
故選C。