2017-2018物理人教版必修2教学案:第五章 第7节 生活中的圆周运动
2017-2018物理人教版必修2教学案:第五章 第7节 生活中的圆周运动第1页

  

  

  

  一、铁路的弯道┄┄┄┄┄┄┄┄①

  1.火车在弯道上的运动特点:火车在弯道上运动时做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力。

  2.铁路弯道的特点

  (1)火车车轮的结构特点

  火车的车轮有突出的轮缘,如图所示,且火车在轨道上运行时,有突出轮缘的一边在两轨道内侧,这种结构特点,主要是有助于固定火车运动的轨迹。

  

  (2)转弯处外轨略高于内轨。

  (3)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道内侧。

  (4)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心,它提供了火车做圆周运动的向心力。

[说明]

  (1)如果在转弯处内外轨道一样高,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力提供火车转弯时的向心力,如图所示。但火车质量太大,靠这种办法得到向心力,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损。

  

(2)修筑铁路时,在转弯处使外轨略高于内轨,并根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内、外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供