5.7 生活中的圆周运动 人教版 高中物理必修二 第五章曲线运动 一、火车转弯问题 如图所示,火车转弯时的运动是圆周运动,分析火车的运动并回答下列问题。 一、火车转弯问题 1.如果轨道是水平的,火车转弯时受到哪些力的作用?需要的向心力由谁来提供? 2.第1问中获得向心力的方法好不好?为什么?若不好,如何改进? 3.当轨道平面与水平面之间的夹角为α,转弯半径为R时,火车行驶速度多大轨道才不受挤压? 解答:轨道水平时,火车受重力、支持力、轨道对轮缘的弹力、向后的摩擦力,向心力由轨道对轮缘的弹力来提供。 解答:这种方法不好,因为火车的质量很大,行驶的速度也不小,轮缘与外轨的相互作用力很大,轨道会受到损坏。改进方法:在转弯处使外轨略高于内轨,重力和支持力的合力提供向心力,这样外轨就不受轮缘的挤压了。 铁路转弯处的圆弧半径为R,内侧和外侧的高度差为h,L为两轨间的距离,且L?h,如果列车转弯速率大于,则( )。 A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B.铁轨与轮缘间无挤压 C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D.内外铁轨与轮缘间均有挤压 A 一、火车转弯问题 火车转弯时需要以规定的速度行驶,实际上是为了行车的安全考虑。 (1)当v=v限时,F向=F,即转弯时所需的向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨均无侧压力,这就是设计的限速状态。 (2)当v>v限时,F向>F,即所需的向心力大于支持力和重力的合力,这时外轨对车轮有侧压力,以弥补向心力的不足部分。 (3)当v
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
