离心运动一、考点理解（一）实例分析1、火车转弯火车转弯处铁路外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力提供向心力：，故（R 为轨道半径，L 为内、外轨间距，h 为外轨略高于内轨的高度）。（1）当火车行驶速度 等于时，，内、外轨道对轮缘都没有侧压力。（2）当火车行驶速度 大于时，，需要有外轨对火车轮缘的侧压力来补充向心力。（3）当火车行驶速度 小于时，，多余的合力部分将使火车的轮缘与内轨间产生侧压力。2、汽车在平地上转弯汽车转弯时所需向心力来源于汽车与地面的摩擦力。如果汽车速度较大时，汽车就会发生侧向滑动，发生危险。汽车在平地上转弯时，它所受的重力及路面支持力都在竖直方向上，沿水平方向指向转弯中心 O 的向心力只能来自轮胎与路面间的摩擦力，如图所示，如果弯道的圆周半径为 R，汽车的转弯速度为 ，则这个摩擦力的大小应为。 由 于 受 轮 胎 和 路 面材料性质、表面状况等因素的限制，摩擦力的数值不可能很大，因而在一定的水平路面上，汽车的转弯速度要受到制约，如果转弯速度过大，摩擦力作为向心力显得不足时，汽车便会发生离心运动而滑向道路的外侧，这当然是很危险的；另外，即使摩擦力能够提供足够的向心力，由于转弯速度过大，还有可能造成汽车向外侧翻倒，为此，我们作如下定量分析，并就一些问题展开讨论。设汽车转弯时内外轮间的距离为 d（d＜＜R），汽车重心距地面高度为 h，且与两轮水平距离相等，则受力分析如图所示。水 平 指 向 圆 心 的合外力产生向心加速度，有：……①竖直方向合外力平衡，有：……②对一般物体平衡问题，以重心为转轴，根据不翻倒的条件，有：……③联立①、②、③式，可得：……④……⑤由④、⑤式可知，汽车在平地上转弯时，内外两轮胎所受地面的支持力不同，且外轮所受到的支持力较大。用心 爱心 专心vFfRfF 12fFdomgFN1FN2hvF=mv2RF＜mv2RF=0令即汽车转弯时内轮离地，有：，即……⑥此时，汽车即有翻倒的危险，因此，为避免汽车翻倒，转弯速度 应小于，使。又由于汽车与地面接触动摩擦因数 为定值，为使其摩擦力足以提供向心力，应有：即……⑦综合⑥、⑦式可知，要保证汽车转弯安全，即不产生翻倒或发生离心运动而滑向道路的外侧，汽车转弯速度必须小于和两值中的较小值，否则就会造成伤害事故。对实际问题进行理论分析时，要抽象出具体的物理模型，本例中汽车在平地上转弯，可抽象为匀速圆周运动的质点模型，但注意到汽车还有翻倒...
