(
课件网) DILIUZHANG 第六章 4 生活中的圆周运动 1.会分析火车转弯、汽车过拱形桥等实际问题中的向心力来源(重难点)。 2.了解航天器中的失重现象及其原因。 3.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及其危害。 学习目标 一、火车转弯 二、汽车过拱形桥 航天器中的失重现象 课时对点练 三、离心运动 内容索引 火车转弯 一 火车轨道和火车轮缘以及火车转弯的示意图如图甲、乙所示， (1)如果铁路弯道的内、外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致怎样的后果？ 答案 如果铁路弯道的内、外轨一样高，火车在竖直方向所受重力与支持力平衡，其向心力由外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，对轮缘产生的弹力来提供；由于火车的质量太大，轮缘与外轨间的相互作用力太大，使轨道和车轮极易受损，还可能使火车侧翻。 (2)实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨，如图丙所示。试从向心力的来源角度分析为什么要这样设计？ 答案 如果弯道处外轨略高于内轨，火车在转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G的合力指向圆心，为火车转弯提供一部分向心力，从而减轻轮缘与外轨的挤压。 1.铁路弯道的特点 铁路弯道处，外轨高于内轨，若火车按规定的速度v0行驶， 转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即 mgtan θ=m，如图所示，则v0=，其中R为弯道 半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角(θ很小的情况下， tan θ≈sin θ)。 梳理与总结 2.若v0为火车不受轨道侧压力的临界速度。 (1)当v=v0时，轮缘 侧压力。 (2)当v>v0时，轮缘受到 的挤压力， 易损坏。 (3)当v
