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水平面内的匀速圆周运动91638水平面内的匀速圆周运动91638复习思考题：1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。2.向心力的求解公式有哪几个？3.如何求解向心加速度？ 第一页，共21页。 复习思考题： 1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。 2.向心力的求解公式有哪几个？ 3.如何求解向心加速度？ 第二页，共21页。 第三页，共21页。 第四页，共21页。 (1)火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？ 一．水平面内的匀速圆周运动 1．火车转弯 第五页，共21页。 G FN F弹 (2)火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？ 第六页，共21页。 轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！ (3)外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？ 例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？ 2 = 5 8×10 N = v F r n m 第七页，共21页。 让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。 FN G o F (4)为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？ 第八页，共21页。 Δh θ 例：火车以一定速度转弯，知转弯半径为R， 铁轨的间距为L ，外轨与内轨的高度差Δh ．要使内、外轨均不受挤压，求：此时火车的速度v？ 第九页，共21页。 知:当v=v0时： 当v>v0时： 当v<v0时： 轮缘不受侧向压力 轮缘受到外轨向内的挤压力 轮缘受到内轨向外的挤压力 F弹 F弹 讨论:由 0 = v ghr L 第十页，共21页。 思考：在水平路面汽车转弯的向心力由哪些力提供？ 2．汽车转弯 mg F f (F向) 第十一页，共21页。 第十二页，共21页