第 7 节 生活中的圆周运动[学考报告]知识内容生活中的圆周运动考试要求学考选考cc基本要求1.能定性分析火车外轨比内轨高的原因2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题3.知道航天器中的失重现象的本质4.知道离心运动及其产生条件，了解离心运动的应用和防止发展要求1.知道牛顿第二定律是分析生活中圆周运动的基本规律2.进一步领会力与惯性对物体运动状态变化所起的作用说明1.不要求对离心运动进行定量计算2.不要求分析与计算两个物体联结在一起(包括不接触)做圆周运动时的问题 [基 础 梳 理]1.运动特点：火车转弯时，实际是在做圆周运动，因而具有向心加速度、由于其质量很大所以需要较大的向心力。图 12.向心力的来源：在修筑铁路时，要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 G 和支持力 F N 的合力提供，如图 1 所示。[探究思考]设火车转弯时的运动是匀速圆周运动：图 2(1)如图 2 所示，如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？什么力提供向心力？(2)(1)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？答案 (1)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。(2)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，铁轨和车轮极易受损。改进方法：在转弯处使外轨略高于内轨，使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。(3)火车受力如图所示，则Fn＝F＝mgtan α＝所以 v＝[即 学 即 练]1.(多选)为适应国民经济的发展需要，我国铁路正式实施第六次提速。火车转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损。为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是( )A.减小弯道半径B.增大弯道半径C.适当减小内外轨道的高度差D.适当增加内外轨道的高度差解析 若火车转弯时铁轨不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面。如图所示，由牛顿第二定律 mgtan α＝m 得：v＝，所以要提速可增大转弯半径；适当增大轨道平面的倾角 α，即适当增大内外轨道的高度差。答案 BD [基 础 梳 理]当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力的...
