6-4 生活中的圆周运动 1-车辆的转弯问题分析—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册学案（Word含答案）

1．火车转弯问题

(1)火车在弯道上的运动特点

火车在弯道上运动时实际上是在水平面内做圆周运动，由于其质量巨大，需要很大的向心力．

(2)转弯轨道受力与火车速度的关系

①若火车转弯时，火车所受支持力与重力的合力提供向心力，如图所示，有mgtan θ＝m，则v0＝，其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面的夹角(tan θ≈)，v0为转弯处的规定速度．此时，内外轨道对火车均无侧向挤压作用．

②若火车行驶速度v0＞，外轨对轮缘有侧压力．

③若火车行驶速度v0＜，内轨对轮缘有侧压力．

2．汽车转弯问题

(1)水平地面上转弯

汽车、摩托车和自行车在水平地面上转弯，其向心力都是由地面的摩擦力提供的，受力分析如图所示，这时重力和地面对车的支持力平衡，当Ff达到最大时，即有Ffmax＝μ

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