Question

鐵路在轉彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（　�。�
①減輕輪緣對外軌的擠壓  　
②減輕輪緣與內(nèi)軌的擠壓
③火車無論以多大速度轉彎，內(nèi)外軌都不受輪緣擠壓
④火車按規(guī)定的速度轉彎，外軌就不受輪緣的擠壓．

• A、①③
• B、①④
• C、②③
• D、②④

Answer 1

分析：火車轉彎時，為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內(nèi)軌，火車高速轉彎時不使外軌受損，則拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律分析．

解答：解：①、②當火車按規(guī)定速度轉彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓．設火車規(guī)定的轉彎速度為v．
由牛頓第二定律得：
 
   F=mgtanθ=m

v2

R

解得：v=

gRtanθ

故①正確，②錯誤；
③、④當實際速度等于v時，內(nèi)、外軌都不受輪緣擠壓；如果實際轉彎速度大于v，有離心趨勢，與外側鐵軌擠壓，反之，擠壓內(nèi)側鐵軌，故③錯誤，④正確；
故選：B．

點評：本題是實際應用問題，考查應用物理知識分析處理實際問題的能力，本題與圓錐擺問題類似，基礎是對物體進行受力分析．