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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,下面分析正确的是()A.轨道半径R=v2gB.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C.若火车

题目详情
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,下面分析正确的是(  )
A. 轨道半径R=
v2
g

B. 若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外
C. 若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内
D. 当火车质量改变时,安全速率不变
▼优质解答
答案和解析
A、D、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
由图可以得出:
F=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)
合力等于向心力,故有:
mgtanθ=m
v2
R

解得:R=
v2
gtanθ
,故A错误;
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B正确;
C、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;
D、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,则
mgtanθ=m
v2
R

解得:v=
gRtanθ
,与火车质量无关,故D正确;
故选:BD.