圆周运动是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的FGFNAA圆周运动圆周运动水流星圆周运动圆周运动圆周运动圆周运动一、火车转弯圆周运动 圆周运动圆周运动GFN圆周运动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？圆周运动GFNFF 弹弹 22 、火车在转弯时，若内外轨是相平的， 、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？ 铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？a ：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力，牵引力，阻力。b ：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。圆周运动 轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！和车轮极易受损！ 33 、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯、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？为什么？的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？ 例例 11 、火车速度为、火车速度为 30m/s30m/s ，弯道的半径，弯道的半径R=900mR=900m ，火车的质量，火车的质量 m=8×10m=8×1055kgkg ，转弯时轮，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？缘对轨道侧向的弹力多大？2 58 10 N=vFm rn圆周运动 让重力和支持力的合力提供向心力，来减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。少外轨对轮缘的挤压。FNGoF 44 、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？一些可行的方案吗？圆周运动圆周运动GFNF火车拐弯 圆周运动20vFm rn =tan=Fmg合0tan=vgr 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？αFNGFα圆周运动知知 :: 当当 vv==vv00 时：时：当当 vv>>vv00 时：时：当当 vv<
