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文档简介

1、介休一中 物理组 王晋伟,事故原因的调查：,如果你是调查员，我们应该从哪几方面调查？,1.火车的结构和车道的结构？,2.火车转弯的原理？,3.司机操作的失误之处？,1、车轮和铁轨的构造,第一环节：原理分析,思考：火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零。火车转弯时实际是在做圆周运动，火车转弯的原理是？,2、铁路的弯道火车的转弯原理物理,情景1：铁轨在水平面,思考和交流,问题1：火车转弯所需的向心力由什么力来 提供？ 问题2：火车转弯所需向心力与哪些因素有关？,G,FN,F,转弯时，轨道水平的情况：,外轨对轮缘的弹力F提供向心力,火车转弯所需向心力,归纳：导致列车出轨的主客观原因分别是什么？

2、,轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！,第二环节：数据论证： 火车速度为80km/h，弯道的半径R =800m，火车的质量m =8105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力F1多大？当火车的时速提高到180km/h时，弹力F2变为多大？,得：F1 =4.9105 N F2 =2.5106 N,第三环节：改进设计,依据调查结果，请工程师设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道，应该从那些方面改进，请问你的方案是？,问题1：轨道特点？,情景2：.火车在倾斜弯道转弯,问题2：弯道的圆心在哪里？,问题3：火车所受向心力的来源？,问题4：火车怎么调节向心力？,h,问题1：轨道特点？,问题2：弯道的

3、圆心在哪里？,问题3：火车所受向心力的来源？,情景2：.火车在倾斜弯道转弯,设计原理：如图，斜面轨道倾角为，转弯半径r，要使车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?,火车拐弯应以规定速度行驶,FN,Fn,mg,（较小时tan=sin）,FN,Fn,mg,火车实际受力情景：,V= gR tan,当很小时：tan sin,数据验证：,火车以半径R= 800 m转弯，火车质量为8105kg ，速度为50m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？ （较小时tan=sin）,F,h,=0.44m,当火车行驶速率vv规定时,当火车行驶速率

4、vv规定时,G,N,N,G,N,N,外轨对轮缘有侧压力,内轨对轮缘有侧压力,讨论：如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？,m,学以致用：练习3、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角， （1）求小球做匀速圆周运动的角速度。 （2）摆线中的拉力大小 （3）小球做匀速圆周运动的周期,L,小球做圆周运动的半径,由牛顿第二定律：,即：,解析：小球的向心力由T和G的合力提供,（2）摆线拉力的计算 F拉=mg/cos；,（3）摆线周期的计算,练习4、如图所示，质量分别为m、M的A、B两小球用细线悬挂于同一点，它们在同一水平面上做圆周运动，细线与竖直方向的夹角分别为、，两细线的长度分别为l、L。分别求其周期是多少?你有什么发现？,（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

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