§5.7§5.7生活中的圆周运动生活中的圆周运动轮缘轮缘铁轨铁轨((轨距轨距))一、铁路的弯道一、铁路的弯道11、火车做匀速直线运动和匀速转弯、火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？运动状态是否相同？GFNFF弹弹外轨对轮缘的水平弹力提供外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。火车转弯的向心力。22、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？轨如何对火车提供水平方向的向心力？轮缘与外轨间的相互作用力轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！太大，铁轨和车轮极易受损！33、外轨对轮缘的水平弹力提供火车、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？为什么？例例11、火车速度为、火车速度为30m/s30m/s，弯道的半，弯道的半径径R=900mR=900m，火车的质量，火车的质量m=8×10m=8×1055kgkg，转，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？让重力和支持力的合力提供向让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。心力，来减少外轨对轮缘的挤压。FNGoF44、为了减轻铁轨的受损程度，你能、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？提出一些可行的方案吗？20vFmrntanFmg合0tanvgr例例22、若火车质量为、若火车质量为mm，转弯半径，转弯半径为为rr，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为轨道倾角为θθ，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？例例33、已知火车速度为、已知火车速度为30m/s30m/s，弯道，弯道的半径的半径r=900mr=900m，火车的质量为，火车的质量为8×108×1055kgkg。。11、转弯时所需要的向心力多大？、转弯时所需要的向心力多大？22、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角水平面的夹角θθ是多大？是多大？33、若轨距为、若轨距为ll=1.4m=1.4m，此时内外轨，此时内外轨的高度差的高度差hh是多少？是多少？(θ(θ很小时，近似有很小时，近似有tanθ=sinθtanθ=sinθ))44、若火车速度为、若火车速度为40m/s40m/s，此时轮缘，此时轮缘的受力情况如何？的受力情况如何？当当vv==vv00时：时：当当vv>>vv00时：时：当当vv<G>G，由牛顿第三定律可知，汽车，由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。态。22、汽车过凹桥时，在最低点时，车对、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？凹桥的压力怎样？二、汽车过桥二、汽车过桥11、汽车静止在桥上与通过桥时的状态、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？是否相同？vGFN2NvFGFmrn2NvFGmrFFNN
