Question

铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道所在平面与水平面成θ，如图所示，水平弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以大于的速度匀速率转弯时，下列说法正确的是（　　）

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.这时铁轨对火车的支持力等于

D.这时铁轨对火车的作用力等于mgcosθ

Answer

B

【解析】

AB. 火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度

当火车转弯的速度大于， 需要的向心力增大， 而重力与支持力的合力不变，所以合力小于了需要的向心力，外轨就要提供一定的力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤

压。故A错误，B正确；

C.当内外轨没有挤压力时，根据受力分析得

外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力变大，故C错误；

D.铁轨对火车的作用力为轨道对火车的支持力和外轨对外侧车轮轮缘的压力的合力，故D错误。

故选B。