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5 7生活中的圆周运动 在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用 这几个力的关系如何 一 铁路的弯道 那火车转弯时情况会有何不同呢 转弯与直进有何不同 画出受力示意图 并结合运动情况分析各力的关系 转弯时火车的速度方向在不断变化 火车转弯时是如何获得向心力的 由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供 后果会怎样 铁轨容易损坏 轨缘也容易损坏 实际的铁路上为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制 应该如何解决这一实际问题 F合 mgtan mv2 r 二 拱形桥 质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶 若桥面的圆弧半径为R 试画出受力分析图 分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力 F合 mg FN mv2 r FN mg mv2 r 可见 汽车对桥的压力FN小于汽车的重力mg 并且压力随汽车速度的增大而减少 当汽车对桥的压力刚好减为零时 汽车的速度有多大 当汽车的速度大于这个速度是 会发生什么现象 分析汽车通过凹形桥最低点时 汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些 F合 FN mg mv2 r FN mg mv2 r 看P58的思考与讨论 假设宇宙飞船质量为M 它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动 其轨道半径近似等于地球半径R 航天员质量为m 宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力 试求座舱对宇航员的支持力 此时飞船的速度多大 通过求解 你可以得出什么结论 三 航天器中的失重现象 四 离心运动 做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用 它会怎样运动呢 如果物体受的合力不足以提供向心力 它会怎样运动呢 发表你的见解并说明原因 若F mrw2 物体做什么运动 几种常见情景的向心力分析 荡秋千时的向心力 F合 FN mg mv2 r FN mg mv2 r 过山车 中的向心力 F合 mg FN mv
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