水平面内的匀速圆周运动91638

g
L cos
T
θ
F向 mg
例题：《创新方案》P.19-例2
解圆周运动问题的基本步骤：
1.确定作圆周运动的物体作为研究对象。 2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置 和半径。 3.对研究对象进行受力分析。 4.运用平行四边形定则或正交分解法（取向心 加速度方向为正方向）求出向心力F。 5.根据向心力公式，选择一种形式列方程求解
FN
F弹 G
(3)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wk.baidu.com中可取吗？ 为什么？
例1、火车速度为30m/s，弯道的半径 R=900m，火车的质量m=8105kg，转弯时 轮缘对轨道侧向的弹力多大？
Fn
=
m
v2 r
= 8×105N
轮缘与外轨间的相互作用力太大，
铁轨和车轮极易受损！
(4)为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一 些可行的方案吗？
[作业]《教材》 《方案》P.2
谢谢观赏！
2020/11/5
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2．汽车转弯 思考：在水平路面汽车转弯的向心力由 哪些力提供？
F f (F向)
mg
高速公路的外侧略高于 内侧，汽车以某一速度行 驶时，可使侧向摩擦力为 零，向心力由重力和支持 的合力提供．路面的倾角 满足什么关系？
tan v 2
Rg
N
θ
F向
θ
mg
飞机转弯
4．圆锥摆
质量为m的小球用长为L的细 线连接着，使小球在水平面 内作匀速圆周运动，细线与 竖直方向夹角为θ ，试求其 角速度的大小？
FN
o
F
G
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。
Δh θ
例：火车以一定 速度转弯，知转
弯半径为R， 铁
轨的间距为L ， 外轨与内轨的高 度差Δh ．要使 内、外轨均不受 挤压，求：此时
火车的速度v？
讨论:由
v0 =
ghr L
F弹 F弹
知:当v=v0时： 轮缘不受侧向压力 当v>v0时： 轮缘受到外轨向内的挤压力 当v<v0时： 轮缘受到内轨向外的挤压力
【课堂练习：】
1.《创新方案》P.19-对点练习2
2.铁路在转弯处，外轨略高于内轨，下列说法正 确的是（ B ）
A.火车按规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压 B.火车小于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压 C.火车大于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压 D.由于火车的重力和铁轨的支持力的合力提供向
心力，因此火车无论以多大的速度转弯， 内轨 外轨均不受轮缘的挤压.
水平面内的匀速圆周 运动91638
复习思考题：
1.描述匀速圆周运动快慢的各个物 理量及其相互关系。 2.向心力的求解公式有哪几个？ 3.如何求解向心加速度？
一．水平面内的匀速圆周运动 1．火车转弯
(1)火车做匀速直线运动和匀速转弯运 动状态是否相同？
(2)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？