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1、一、火车转弯问题一、火车转弯问题 在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受到在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受到几个力的作用？这几个力的关系如何？几个力的作用？这几个力的关系如何？火车转弯时，情况会有何不同？火车转弯时，情况会有何不同？需要提供向心力需要提供向心力1、火车在平直的轨道上匀速行驶时，所、火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零。受的合力等于零。2、火车转弯时，火车做曲线运动，所受的、火车转弯时，火车做曲线运动，所受的合外力不等于零，合外力又叫向心力，方合外力不等于零，合外力又叫向心力，方向指向圆心。向指向圆心。外轨对轮缘的弹外轨对轮缘的弹力就是使火车转力就是使火车转弯的向心力弯的
2、向心力圆心圆心0为了使铁轨不容易损坏，在转弯处使外轨略高于为了使铁轨不容易损坏，在转弯处使外轨略高于内轨，受力图如下，重力和支持力的合力提供了内轨，受力图如下，重力和支持力的合力提供了向心力；这样，外轨就不受轮缘的挤压了。向心力；这样，外轨就不受轮缘的挤压了。同理：汽车转弯做圆周运动时，也需要同理：汽车转弯做圆周运动时，也需要向心力，是由地面给的摩擦力提供向心向心力，是由地面给的摩擦力提供向心力的，所以汽车在转弯的地方，路面也力的，所以汽车在转弯的地方，路面也是外高内低，靠合力提供向心力。是外高内低，靠合力提供向心力。那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的
3、挤压消失呢？挤压消失呢？hL实际中，铁轨修好以后实际中，铁轨修好以后h、R、L确定，确定，g又为又为定值，所以火车转弯时的车速为一定值。定值，所以火车转弯时的车速为一定值。2、当火车行驶速率、当火车行驶速率 时，时，FF向向，外，外轨道对轮缘有侧压力轨道对轮缘有侧压力3、当火车行驶速率、当火车行驶速率 时，时，FF向向，内，内轨道对轮缘有侧压力轨道对轮缘有侧压力1、当火车行驶速率、当火车行驶速率 时，时，F=F向向，内，内外轨道对轮缘都没有压力外轨道对轮缘都没有压力1、当火车行驶速率、当火车行驶速率 时，时，F=F向向，内，内外轨道对轮缘都没有压力外轨道对轮缘都没有压力二、汽车过桥问题二、汽车
4、过桥问题1、2、凸凸形形桥桥和和凹凹行行桥桥GN1、分析汽车的受力情况、分析汽车的受力情况3、确定、确定F合合即即F向向的方向的方向4、列方程、列方程F向=F合以速度以速度v过桥底过桥底圆心圆心0F向心力向心力2、找圆心、找圆心1、分析汽车的受力情况、分析汽车的受力情况GN3、确定、确定F合合即即F向向的方向的方向4、列方程、列方程F向=F合注意公式中注意公式中V为汽车过桥顶时的瞬时速度为汽车过桥顶时的瞬时速度以速度以速度v过桥顶过桥顶圆心圆心0F向心力向心力2、找圆心、找圆心1、当、当 时，时， 桥面对物体桥面对物体产生支持力。产生支持力。2、当、当 时，时， 桥面对物体桥面对物体刚好没有支
5、持力。刚好没有支持力。3、当、当 时，时， 物体将脱离桥物体将脱离桥面做平抛运动。面做平抛运动。比较三种桥面受力的情况比较三种桥面受力的情况N=G练习：用细绳拴着质量为练习：用细绳拴着质量为m的物体在竖的物体在竖直平面内作圆周运动直平面内作圆周运动,则下列说法正确则下列说法正确的是的是 （ ）A、小球过最高点时、小球过最高点时,绳子拉力可以为零绳子拉力可以为零B、小球过最高点时、小球过最高点时,最小速度是零最小速度是零C、小球刚好过最高点时的速度是、小球刚好过最高点时的速度是D、小球过最高点时、小球过最高点时,绳子拉力可与球所绳子拉力可与球所受重力方向相反受重力方向相反A、C生活中的圆周运动：生活中的圆周运动：1、当、当v=0时，时， 桥面对物体桥面对物体的支持力等于的支持力等于mg，这是物体能过最高点，这是物体能过最高点的临界条件。的临界条件。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
