铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式.如图所示,为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压,修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨
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解题思路:火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出火车拐弯时的速度大小.

火车受力如图所示,

在转弯处火车按规定速度行驶时,

火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F=mgtanθ,

根据牛顿第二定律有:mgtanθ=m

v2

R,

解得,火车规定行驶速度:v=

gRtanθ;

答:受力示意图如图所示,火车的速度为

gRtanθ.

点评:

本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 解决本题的关键理清向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.