2018-2019学年鲁科版必修二 第4章 第3节 向心力的实例分析 学案
2018-2019学年鲁科版必修二   第4章 第3节  向心力的实例分析    学案第3页

车与乘客在轨道的下方,为什么车与乘客不会掉下来?

图2

答案 过山车驶至轨道的顶部时,车所受的重力和轨道的弹力的合力提供车做圆周运动的向心力,满足车做圆周运动的条件,而非近心运动或自由落体运动。

 火车转弯问题的分析与计算

[要点归纳]

1.火车轮缘结构特点:火车的车轮有凸出的轮缘。火车在轨道上运行时,车轮上有凸出轮缘的一边在两轨道内侧,如图3所示。这种结构特点,主要是防止火车脱轨。

图3

2.火车在弯道上的运动特点:火车在弯道上运动时,实际上是在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,所以需要很大的向心力。

3.向心力的来源:外轨高于内轨,向心力由火车的重力和轨道支持力的合力提供,不易损坏铁轨,运行更安全。

图4

4.转弯速度与轨道压力的关系:对转弯行驶的火车,由向心力公式得:mgtan θ=m,则v=。

(1)当火车转弯速度等于时,重力和支持力的合力完全提供向心力,轮