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火车轨道在转弯处外轨高于内轨,且高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定...

火车轨道在转弯处外轨高于内轨,且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,则下列说法中正确的是( )
①当以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
②当以v的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当速度大于v时,轮缘挤压外轨
④当速度小于v时,轮缘挤压外轨.
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
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,可以根据牛顿第二定律列式求得转弯速度v;如果实际转弯速度大于v,有离心趋势,与外侧铁轨挤压;反之,挤压内侧铁轨. 【解析】 ①②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,有 F=mgtanθ=m 解得 v= 故①正确,②错误; ③④果实际转弯速度大于v,有离心趋势,与外侧铁轨挤压,反之,挤压内侧铁轨,故③正确,④错误; 故选A.
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