Question

铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式．如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨

Answer 1

解题思路：火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出火车拐弯时的速度大小．

火车受力如图所示，

在转弯处火车按规定速度行驶时，

火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F_合=mgtanθ，

根据牛顿第二定律有：mgtanθ＝m

v2

R，

解得，火车规定行驶速度：v＝

gRtanθ；

答：受力示意图如图所示，火车的速度为

gRtanθ．

点评：

本题考点： 向心力；牛顿第二定律．

考点点评： 解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．