2018版物理新课堂同步必修二鲁科版:第4章 第3节 向心力的实例分析
2018版物理新课堂同步必修二鲁科版:第4章 第3节 向心力的实例分析第3页

  还是水平的.

  【提示】 转弯处铁轨外高内低.水平的.

  探讨2:火车转弯时速度过大或过小,会对哪侧轨道有侧压力?其转弯速度v是多大时,火车对轨道无压力?

  【提示】 车速过大,对外轨产生挤压.车速过小,对内轨产生挤压.v=.

  

  1.轨道分析

  火车在转弯过程中,运动轨迹是一圆弧,由于火车转弯过程中重心高度不变,故火车轨迹所在的平面是水平面,而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.

  2.向心力的来源分析(如图4­3­3所示)

  

  图4­3­3

  火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mgtan θ.

  3.规定速度分析

  若火车转弯时只受重力和支持力作用,不受轨道压力.则mgtan θ=m,可得v0=.(R为弯道半径,θ为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度).

4.轨道压力分析