铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ,如图所示.弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以v=gRtanθ的速度转弯时,则内外轨都不会受到火车轮的侧-物理

题目简介

铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ,如图所示.弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以v=gRtanθ的速度转弯时,则内外轨都不会受到火车轮的侧-物理

题目详情

铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ,如图所示.弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以v=
gRtanθ
的速度转弯时,则内外轨都不会受到火车轮的侧压力,此时火车对铁轨的支持力为N,那么(  )
A.火车转弯的实际速度大于v时,外轨对外侧车轮轮缘有侧压力,此时火车受到铁轨的支持力大于N
B.火车转弯的实际速度大于v时,内轨对内侧车轮轮缘有侧压力,此时火车受到铁轨的支持力小于N
C.火车转弯的实际速度小于v时,外轨对外侧车轮轮缘有侧压力,此时火车受到铁轨的支持力大于N
D.火车转弯的实际速度小于v时,内轨对内侧车轮轮缘有侧压力,此时火车受到铁轨的支持力小于N
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题型:多选题难度:偏易来源:不详

答案

火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力

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由图可以得出
F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)
合力等于向心力,故
mgtanθ=m
v2
R

解得
v=
gRtanθ

A、B、当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外,故D正确;
C、D、当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内,故C错误;
故选BD.

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