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一、向心力的来源
,所需要的向心力由_________提供。
、火车在外围高、内围低的路面转弯过程中,
向心力几乎完全由_____和_______的合力提供。
静摩擦力
重力
支持力
,向心力由
_____和_______的合力提供。
重力
支持力
二、设计规定速度
,火车轮缘不受轨道压力,则mgtanα
=________,故v0=________,其中R为弯道半径,α为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为弯道规定的速度。
(凹)形桥:
(1)汽车在最高点满足关系:______=,
即FN=_________。
(2)汽车在最低点满足关系:_____=,
即FN=_________。
mg-FN
FN-mg
:
(1)离心运动的原因:合力_________________________
_________,而不是物体又受到了“离心力”。
(2)合力与向心力的关系对圆周运动的影响。
突然消失或不足以提供所需
的向心力
若F合=mω2r,物体做匀速圆周运动。
若F合<mω2r,物体做离心运动。
若F合=0,物体沿切线方向飞出。
若F合>mω2r,物体做近心运动。
一车辆转弯时向心力的分析
,由静摩擦力提供向心力,根据μmg=m可得转弯过程中的速度不能超过。
,轨道外侧高于内侧,由重力和支持力的合力提供向心力,即mgtanα=m,火车重心高度不变,轨道所在平面是水平面,为避免转弯过程中,车辆对轨道造成挤压从而损坏铁轨,因此对车辆速度有规定,即v0=(r为弯道半径,α为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度)。
(1)当v=v0时,转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨均无侧压力,这就是设计的限速状态。
(2)当v>v0时,转弯时所需向心力大于支持力和重力的合力,这时外轨对车轮有侧压力,以弥补向心力不足的部分。