Question

【题目】铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度大于，则（　　）。

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.这时铁轨对火车的支持力大于D.这时铁轨对火车的支持力等于

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB．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，根据牛顿第二定律可得

解得此时火车的速度正好是

当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误，B正确；
CD．火车以速度行驶时，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力为FN，根据平衡条件可得

FNcosθ=mg

若火车转弯时速度大于时，由于外侧铁轨对外侧车轮有斜向下的压力，则此时火车对铁轨的压力大于，即铁轨对火车的支持力大于，故C正确，D错误。

故选BC。