车轮对轨道的侧压力恰好为零 重力和支持力的合力充当向心力 实际速率v>v0 平行于枕木向下的弹力、重力、支持力的合力充当向心力 　　

　　第二步：找突破口

　　以火车为研究对象，火车做圆周运动的平面是水平的，故合力(向心力)沿水平方向，对火车以速率v0和v在此弯道转弯时受力分析，结合牛顿第二定律列方程可求侧压力F的大小。

　　[解析]　用α表示路面与水平面的夹角，当火车以速率v0转弯时有mgtan α＝①

　　当火车以实际速率v转弯时，车轮对外轨的侧压力与外轨对车轮的侧压力是一对相互作用力，此时有

　　Nsin α＋Fcos α＝②

　　Ncos α－Fsin α＝mg③

　　联立①②③式，解得F＝。

　　[答案]　

　　火车转弯问题的解题方法

　　(1)对火车转弯问题一定要搞清合力的方向，指向圆心方向的合外力提供物体做圆周运动的向心力，方向指向水平面内的圆心。

　　(2)弯道两轨在同一水平面上时，向心力由外轨对轮缘的挤压力提供。

　　(3)当外轨高于内轨时，向心力由火车的重力和铁轨的支持力以及内、外轨对轮缘的挤压力的合力提供，这还与火车的速度大小有关。

　　1．火车在拐弯时，关于向心力的分析，正确的是(　　)

　　A．由于火车本身作用而产生了向心力

B．主要是由于内外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力