Question

【题目】据绵阳日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车．届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）
A.增加内外轨的高度差
B.减小内外轨的高度差
C.减小火车的总质量
D.减小弯道半径

Answer 1

【答案】A
【解析】解：AB、设轨道与水平路面的倾角为θ，根据重力和支持力的合力提供向心力可得，mgtanθ=m ，

由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈ ，h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度．

则：mg =m ，L、R一定，v增大，h增大．故A正确，B错误．

C、高速转弯时不使外轨受损，根据mg =m 可知与火车的总质量无关，C错误；

D、设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得mgtanθ=m ，θ一定，v增大时，可增大半径R．故D错误．

故选：A．

【考点精析】解答此题的关键在于理解向心力的相关知识，掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力．