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高中物理第五章曲线运动第7节生活中的圆周运动教学案新人教版--第1页

第7节生活中的圆周运动

1．火车转弯处，外轨略高于内轨，使得火车所受支持

力和重力的合力提供向心力。当火车以合适的速率

通过弯道时，可以避免火车轮缘对内、外轨的挤压

磨损。

2．汽车过拱形桥时，在凸形桥的桥顶上，汽车对桥的

压力小于汽车重力，汽车在桥顶的安全行驶速度小

于gR；汽车在凹形桥的最低点处，汽车对桥的压

力大于汽车的重力。

3．绕地球做匀速圆周运动的航天器中，宇航员具有指

向地心的向心加速度，处于完全失重状态。

4．做圆周运动的物体，当合外力突然消失或不足以提

供向心力时，物体将做离心运动；当合外力突然大

于所需向心力时，物体将做近心运动。

一、铁路的弯道

1．火车在弯道上的运动特点

火车在弯道上运动时做圆周运动，具有向心加速度，由于其质量巨大，因此需要很大的

向心力。

2．转弯处内外轨一样高的缺点

如果转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受

损。

3．铁路弯道的特点

(1)转弯处外轨略高于内轨。

(2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道内侧。

(3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车以规定

速度行驶时的向心力。

二、拱形桥

汽车过凸形桥汽车过凹形桥

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受力

分析

v2v2

向心力FmgFmFFmgm

＝－＝＝－＝

nNrnNr

对桥的v2v2

FmgmFmgm

′＝－′＝＋

NrNr