如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时(  )

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  • 解题思路:火车转弯时,为防止车轮边缘与铁轨间的摩擦,通常做成外轨略高于内轨,使得火车按规定的速度行驶时,火车对轨道的合力垂直于轨道表面,否则会对其造成挤压以致损坏,(这就是为什么在拐弯处会有规定速度的原因)所以火车重力与轨道支持面支持力的合力提供向心力,速度大于规定速度时,会挤压外轨.

    火车转弯做匀速圆周运动,合力指向圆心,受力如图

    由向心力公式得:F=m

    v2

    r=mgtanθ,则

    A、火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧,故A正确;

    B、m、v一定时,r越大,F越小,故B错误;

    C、若火车运行速度小于此速度,则火车要做近心运动,会对轨道内侧造成挤压,故C错误;

    D、当火车以规定速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力的合力提供向心力,故D错误.

    故选:A.

    点评:

    本题考点: 向心力.

    考点点评: 本题是实际应用问题,考查应用物理知识分析处理实际问题的能力,本题与圆锥摆问题类似,基础是对物体进行受力分析.