2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第二章 匀速圆周运动1.2.3 1.2.4 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第二章 匀速圆周运动1.2.3 1.2.4 Word版含答案第3页

别是当高速转弯时,火车会将外轨挤断,发生严重的交通事故。在这种设计方案中,火车转弯的向心力由什么力提供?

答案 外轨对轮缘的弹力提供了向心力。

(2)在通常的设计中,为了减轻轮缘与外轨的挤压,总是使转弯处的外轨略高于内轨,火车转弯时,铁轨对火车的支持力N的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧。在这种设计方案中,火车转弯的向心力由什么力提供?

答案 火车的重力mg与铁轨对火车的支持力N的合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力。

1.运动特点:火车转弯时实际是在做圆周运动,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。

2.向心力来源

(1)内外轨等高的路面:由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样铁轨和车轮极易受损。

(2)内轨低外轨高的路面:内外轨有高度差,依据规定的行驶速度行驶,转弯时向心力几乎完全由重力mg和支持力N的合力提供,即mgtan__θ=m。

[理解概念]

判断下列说法的正误。

(1)火车弯道的半径很大,故火车转弯需要的向心力很小。(×)

(2)铁路的弯道处,内轨高于外轨。(×)

(3)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的。(×)