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课件网) 第3节 离心现象 学习任务一 车辆转弯问题 学习任务二 汽车过桥问题 学习任务三 生活中的离心运动 随堂巩固 备用习题 练习册 ◆ 答案核查【导】 答案核查【练】 学习任务一 车辆转弯问题 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 汽车转弯问题 ①汽车在水平路面上转弯时，有_____侧滑的趋势，地面会对汽车产生指向 _____的静摩擦力. ②根据向心力公式 ，如果弯道半径一定，汽车速度超过一定限度时， 汽车就会_____侧滑. 向外 内侧 向外 (2) 火车转弯问题 ①弯道设计成_____. ②火车以规定速度行驶时，恰好由_____和_____的合力提供向心力. 外高内低 重力 支持力 (3) 飞机转弯问题 飞机转弯时所需的向心力由_____和_____的合力提供. 重力 空气对它的作用力 如图所示为火车车轮的构造及火车转弯时的情景，设火车转弯时的运动是匀速 圆周运动，观察图片并思考： (1) 火车在转弯处速度为多大时，火车对轨道没有侧向作用力 ［模型建构］ [答案] 火车转弯处的外轨略高于内轨，火车转弯时，当向心力由重力和支持力的合力提供时，由，可得 . (2) 火车速度过大或过小，会对哪侧轨道有侧压力 [答案] 速度过大会对外侧轨道有压力，速度过小会对内侧轨道有压力. 例1 ［2024·广东湛江高一期中］ 港珠澳大桥总长约 ，是世界上总体跨度 最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥.如图所示，该路段是港 珠澳大桥的一段半径的圆弧形弯道，总质量 的汽车通过 该圆弧形弯道时以速度 做匀速圆周运动(汽车可视为质点，路面视 为水平且不考虑车道的宽度).已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车 所受重力的，重力加速度大小取 ，则( ) A.汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B.汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为 C.汽车过该弯道时的向心加速度大小为 D.汽车能安全通过该弯道的最大速度为 √ [解析] 汽车过该弯道时受到重力、支持力和摩擦力， 其中摩擦力提供做圆周运动的向心力，故A错误； 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为 ,故B错误；汽车过该弯道时的向心加速度大小为,故C正确；根据 ,可得汽车能安全通过该弯道的最大速度为 ,故D错误. 例2 ［2024·天津南开中学高一期中］ 在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间 的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即保证 两个轨道间距不变情况下调整两个轨道的高度差.火车轨道在某转弯处其轨道平 面倾角为 ，转弯半径为，在该转弯处规定行驶的速度为 ，当地重力加速度 为 ，则下列说法中正确的是 ( ) A.火车运动的圆周平面为图乙中的 B.在该转弯处规定行驶的速度为 C.火车运动速度超过转弯规定速度时内轨会给内侧车轮弹力作用 D.适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速 √ [解析] 火车运动的圆周平面为水平面，即图乙中的 ，故A错误；根据牛顿第二 定律可得,可得在该转弯处规定行驶的速度为 ,故B 错误；在该转弯处行驶的速度若超过规定速度，则重力和轨道的支持力的合力 不足以提供所需的向心力，火车有做离心运动的趋势，此时火车将会挤压外轨， 故C错误；适当增大内、外轨高度差，则根据,可知 角变大，则 变大，则可以对火车进行有效安全的提速，故D正确. 【要点总结】 假设火车转弯处规定行驶速度为，火车以不同速度 行驶时，轮缘所受侧向 (沿轨道平面)压力不同. (1)当火车行驶速度 时,内、外轨对轮缘均无侧向压力. (2)当火车行驶速度 时,外轨对轮缘有向里的侧向压力. (3)当火车行驶速度 时,内轨对轮缘有向外的侧向压力. 学习任务二 汽车过桥问题 ［模型建构］ 如图所示，一辆汽车以恒定的速率在起伏不平的路面上行进，汽车在___点对路 面的压力最大，在_ ... ...
