Question

12．火車鐵軌轉彎處外軌略高于內軌的原因是（　　）

• A． 為了使火車轉彎時外軌對輪緣的壓力提供圓周運動的向心力
• B． 為了使火車轉彎時的向心力由重力和鐵軌對車的彈力的合力提供
• C． 以防列車傾倒造成翻車事故
• D． 為了減小火車輪緣與外軌的壓力

Answer 1

分析 火車轉彎時，為防止車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內軌，火車高速轉彎時不使外軌受損，則拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據牛頓第二定律分析．

解答 解：A、B、火車轉彎時，為了保護鐵軌，應避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力，有

F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得
v=$\sqrt{gRtanθ}$
故A錯誤，B正確；
C、D、當鐵軌轉彎處外軌略高于內軌根據AB可知，當重力和支持力的合力提供向心力時，外輪不是側壓力，故C錯誤，D正確；
故選：BD．

點評 本題是實際應用問題，考查應用物理知識分析處理實際問題的能力，本題與圓錐擺問題類似，基礎是對物體進行受力分析．