火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为v,则(

2025-02-16 20:22:15
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解答:解:火车转弯时,为了保护铁轨,应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦,故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,设此时火车的速度为v.则根据牛顿第二定律得:
   F=mgtanθ=m

v2
R

解得:v=
gRtanθ

A、若速度大于v,火车所需要的向心力较大,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨.故A错误.
B、若速度小于v,火车所需要的向心力较小,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力,轮缘挤压内轨.故B错误.
C、D当火车以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都无侧压力.故C错误,D正确;
故选:D.