第 7 节 生活中的圆周运动一、铁路的弯道┄┄┄┄┄┄┄┄①1．火车在弯道上的运动特点：火车在弯道上运动时做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力。2．铁路弯道的特点(1)火车车轮的结构特点火车的车轮有突出的轮缘，如图所示，且火车在轨道上运行时，有突出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是有助于固定火车运动的轨迹。(2)转弯处外轨略高于内轨。(3)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道内侧。(4)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车做圆周运动的向心力。[说明](1)如果在转弯处内外轨道一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯时的向心力，如图所示。但火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。(2)修筑铁路时，在转弯处使外轨略高于内轨，并根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内、外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。这样，轨道与轮缘也就几乎没有挤压了。二、拱形桥┄┄┄┄┄┄┄┄②1．向心力来源：汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由重力和桥面的支持力提供。2．拱形桥上的受力特点(1)通过凸形桥最高点(如图甲)时，汽车的向心加速度方向竖直向下，汽车处于失重状态。(2)通过凹形桥最低点(如图乙)时，汽车的向心加速度方向竖直向上，汽车处于超重状态。[说明]为使汽车对桥压力不超出桥的最大承受力，汽车有最大行驶速度限制。②[判一判]1．汽车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力等于车的重力，加速行驶时大于车的重力(×)2．汽车在凸形桥上行驶时，速度较小时，对桥面的压力大于车重，速度较大时，对桥面的压力小于车重(×)3．汽车过凹形桥时，对桥面的压力一定大于车重(√)三、航天器中的失重现象┄┄┄┄┄┄┄┄③1．航天器在近地轨道的运动(1)对航天器而言，重力充当向心力，满足的关系为 mg＝，航天器的速度 v＝。(2)对航天员而言，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为 mg－FN＝。由此可得当 v＝ 时，FN＝0，航天员处于失重状态。2．航天器内的任何物体都处于完全失重状态。[说明]航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中的航天员环绕地球转动。③[判一判]1．运行于太空的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重...
