图4
A.轨道半径R=
B.v=
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.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
解析:选BD 火车转弯时受力如图所示,火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供,则mgtan θ=m,故转弯半径R=;转弯时的速度v=;若火车速度小于v时,需要的向心力减小,此时内轨对车轮产生一个向外的作用力,即车轮挤压内轨;若火车速度大于v时,需要的向心力变大,外轨对车轮产生一个向里的作用力,即车轮挤压外轨。
7.(多选)一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图5所示,则下列说法错误的是( )
图5
A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零
B.小球过最高点的最小速度是零
C.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小
解析:选CD 小球过最高点时,若v=,杆所受弹力等于零,选项A正确。此题属于轻杆模型,小球过最高点的最小速度是零,选项B正确。小球过最高点时,若v<,杆对球有向上的支持力,且该力随速度的增大而减小;若v>,杆对球有向下的拉力,且该力随速度的增大而增大,选项C、D错误。