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6.8 生活中的圆周运动 二、火车转弯 外轨 外轮 内轮 内轨 1、内外轨道一样高时： F 向心力 F 由外侧轨道对 外轮的压力提供 2、当外轨略高于内轨时： F火车的向心力： 由mg和FN 的合力提供 mg FN 火车的力： 竖直向下的重力 mg 垂直轨道面的支持力 FN 赛车转弯 自行车比赛 例、质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半径 为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力 是多大？ 二、拱型桥 h 例、质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r 的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是 多大？ 解：汽车通过桥顶时，受力情况如图： 汽车通过桥顶时： mg FN FN 由牛顿第二定律： 由牛顿第三定律： O r 注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则FN将消失,汽车将飞离 桥面。 你见过凹形的桥吗？ 泸定桥 h 由牛顿第二定律： G FN FN 拓展: 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹 型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥 面的压力是多大？ 解：汽车通过底部时，受力情况如图： 注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN过大,汽车可能压坏 凹型桥或者爆胎。 r 拱型桥： 凹型桥： 无论过拱型桥还是凹型桥， 都应当减速行驶。 mg FN 根据牛顿第二定律： 地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就 是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速， 则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时 ，支持力会变成零？ 此时司机处于完全失重状态。 生活中有很多运动都可以看作圆周运 动，解决这类问题的关键就是 （1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径； （2）进行受力分析，画出受力分析图; （3）求出在半径方向的合力，即向心力； （4）用牛顿第二定律 结合匀速圆周 运
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