备课资料
1.火车转弯
如左下图所示，如果火车转弯处内外轨无高度差，火车行驶到此处时，由于火车惯性的缘故，会造成外轨内侧与火车外轮的轮缘相互挤压现象，使火车受到外轨内侧的侧压力作用,迫使火车转弯做圆周运动.但是这个侧压力的反作用力，作用在外轨上会对外轨产生极大的破坏作用，甚至会引起外轨变形，造成翻车事故.
其实火车转弯的向心力并不是侧压力提供的，那么是什么力作为向心力的呢？如右上图所示，在转弯处使外轨略高于内轨，火车驶过转弯处时，铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道内侧，它与重力G的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力.
设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0.由右上图所示力的三角形得向心力为：
F=mgtanα≈mgsinα=
由牛顿第二定律得：F=,所以：
即火车转弯的规定速度：v0=.
讨论:（1）当火车行驶速率v等于规定速度v0时，F=F向，内、外轨道对轮缘都没有侧压力.
（2）当火车行驶速度v大于规定速度v0时，FF向，内轨道对轮缘有侧压力.
2.竖直面内的圆周运动
例1 如左下图所示，是绳子牵引下的小球在竖直面内做圆周运动.如右下图所示，是在轨道约束下在竖直面内做圆周运动的小球，它们的共同特点是，在运动到最高点时均没有物体支承小球.下面讨论小球在竖直平面内做圆周运动通过最高点的情况：
（1）临界条件:绳子和轨道对小球没有力的作用
根据牛顿第二定律得mg=,即v临界=[
这个速度可理解为恰好转过或恰好转不过的速度.
（2）能过最高点的条件：v≥v临界（当v≥v临界时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力）
（3）不能过最高点的条件：v，即>mg，如图（1）所示支承物对物体产生拉力,且拉力随v增大而增大.如图（2）所示，小球将脱离轨道做平抛运动，因为轨道不能对它产生拉力.
当v<，即
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