【微思考】 (1)在一些省级公路拐弯处和高速公路转弯处设计成外 高内低这是为什么? 提示这样做是为了减小车轮受到地面施加的侧向力。 (2)火车静止在转弯处时合力为零若火车按规定的速度 转弯时,其合力也是零吗? 提示不是。此时火车具有向心加速度合力方向沿水平 方向指向内侧
【微思考】 (1)在一些省级公路拐弯处和高速公路转弯处设计成外 高内低,这是为什么? 提示:这样做是为了减小车轮受到地面施加的侧向力。 (2)火车静止在转弯处时,合力为零,若火车按规定的速度 转弯时,其合力也是零吗? 提示:不是。此时火车具有向心加速度,合力方向沿水平 方向指向内侧
【题组通关】 【示范题】火车以半径r=900m转弯,火车质量为 8×105kg,轨道宽为≠=14m,外轨比内轨高h=14cm,为了使 铁轨不受轮缘的挤压,火车的速度应为多大?(g取10ms2
【题组通关】 【示范题】火车以半径r=900m转弯,火车质量为 8×105kg,轨道宽为l=1.4m,外轨比内轨高h=14cm,为了使 铁轨不受轮缘的挤压,火车的速度应为多大?(g取10m/s2 )
【解题探究】(1)火车受到哪些力的作用?其向心力由 谁提供?指向哪个方向? 提示:火车受到重力和支持力的作用;火车转弯的向心 力由其受到的重力和支持力的合力提供;火车的转弯 平面是水平的合力沿水平方向指向轨道内侧。 (2)当a很小时,可以近似认为sna和tana有什么关系 提示:当a很小时,可以近似认为sina=tana
【解题探究】(1)火车受到哪些力的作用?其向心力由 谁提供?指向哪个方向? 提示:火车受到重力和支持力的作用;火车转弯的向心 力由其受到的重力和支持力的合力提供;火车的转弯 平面是水平的,合力沿水平方向指向轨道内侧。 (2)当α很小时,可以近似认为sinα和tanα有什么关系? 提示:当α很小时,可以近似认为sinα=tanα
【规范解答】若火车在转弯时不受挤压,即由重力和支 持力的合力提供向心力火车转弯平面是水平面。火车 受力如图所示, 由牛顿第二定律得 F= matane么 由于a很小,可以近似认为tan=sina=7② 解①②式得v=30m/s 答案:30m/s
【规范解答】若火车在转弯时不受挤压,即由重力和支 持力的合力提供向心力,火车转弯平面是水平面。火车 受力如图所示, 由牛顿第二定律得 F=mgtanα= ① 由于α很小,可以近似认为tanα=sinα= ② 解①②式得v=30m/s 答案:30m/s v m r 2 h l