如圖，鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的，已知內外軌道對水平面傾角為，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車以...

問題詳情：

如圖，鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的，已知內外軌道對水平面傾角為，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車以速度v通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，下面分析正確的是

A.

B. 若火車速度小於v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向內

C. 若火車速度大於v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向外

D. 無論火車以何種速度行駛，對內側軌道都有壓力

【回答】

C

【解析】

AD、火車以某一速度v通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由圖可以得出：

（為軌道平面與水平面的夾角

合力等於向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，故AD錯誤；

B、當轉彎的實際速度小於規定速度時，火車所受的重力和支持力的合力大於所需的向心力，火車有向心趨勢，故其內側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓，內軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向內，故B錯誤；

C、當轉彎的實際速度大於規定速度時，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢，故其外側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓，外軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向外，故C正確；

故選C

【點睛】本題關鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況，計算出臨界速度，然後根據離心運動和向心運動的條件進行分析．

知識點：生活中的圓周運動

題型：選擇題