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向=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向越小,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.