Question

火車轉(zhuǎn)彎可以看成勻速圓周運動，而從2007年4月18 日起，全國鐵路正式實施 第六次大面積提速，時速將達到200km以上，由于火車速度提高會使外軌受損．為解決這一難題，以下措旗可行的是（ ）
A．減小內(nèi)外軌的高度差
B．增加內(nèi)外軌的高度差
C．減小彎道半徑
D．增大彎道半徑

Answer 1

【答案】分析：火車高速轉(zhuǎn)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(jù)牛頓第二定律分析．
解答：解：火車轉(zhuǎn)彎時為減小外軌所受壓力，可使外軌略離于內(nèi)軌，使軌道形成斜面，若火車速度合適，內(nèi)外軌均不受擠壓．
此時，重力與支持力的合力提供向心力，如圖．
F=mgtanθ=
解得：v=，當火車速度增大時，應適當增大轉(zhuǎn)彎半徑或增加內(nèi)外軌道的高度差；故B、D正確，A、C錯誤．
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．