Question

物理8：火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行

火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其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时能保证内外轨均不受作用力，则下面说法是否正确？（ ）为什么？（ ）
当速度小于v时，内侧轨道受到一个沿路面向外的作用力。
求详解，要步骤。谢谢。请根据相关原理，用公式推导。谢谢。

Answer 1

“若在某转弯处规定行驶速度为v时能保证内外轨均不受作用力，"这句话中丢了二个重要的字：内外轨均不受侧向作用力。

此时水车转弯时做圆周运动的向心力就只由重力和支持力（垂直二条铁轨的平面）这二个力的合力水平指向转弯的圆心，大小为mgtanθ.(自己画受力图并作出平行四边形的对角线，即为合力）
再由牛顿第二定律得mgtanθ=mv^2/r
求出v=√rgtanθ.
这就是技术人员计算出在以火车转弯处火车的速度。若实际速度大于这个速度，需要的向心力就在增大，此时必须由外轨给车轮一个侧向的推力。若实际速度小于这个v，火车需要的向心力就小，重力和支持力的合力大于火车需要的向心力，火车要给内轨一个推力。由牛顿第三定律知，此时内轨给火车轮一个向外的推力（侧向）。就是：”当速度小于v时，内侧轨道受到一个沿路面向外的作用力。

Answer 2

。。。没看懂你要问什么。。火车转弯高中阶段就看成匀速圆周运动。需要指向圆心的向心力。外轨高于内轨可以让重力与支持力不共线，合成以后之后恰好指向圆心，根据内外轨高度差计算重力与支持力夹角可以知道合力大小，然后知道转弯半径就可以求出允许通过的最大速度了。

Answer 3

好牛