一、车辆转弯问题的研究
火车转弯:
(1)内外轨高度相同时,转弯所需的向心力由(车轨水平弹力和摩擦力)提供.
(2)外轨高度高于内轨,火车按设计速度行驶时,火车转弯所需的向心力由(车轨弹力和重力的合力)提供.火车实际行驶速度大于设计速度时,其转弯所需的向心力由(合力、摩擦力、弹力)提供.
(3)若两轨间距为d,外轨比内轨高h,轨道转弯半径为R,则此处轨道的设计转弯速度为(根号下(ghR/d)).
2.汽车转弯:
(1)路面水平时转弯所需的向心力由(摩擦力)力提供,若转弯半径为R,路面与车轮之间的最大静摩擦为车重的K倍,汽车转弯的最大速度为(根号下(gkR)).
(2)高速公路的转弯处,公路外沿设计的比内沿略高,若汽车以设计速度转弯时,汽车转弯的向心力由(地面弹力)力提供.
问题:l、试分析摩托车、自行车转弯时向心力的来源.
2、试分析飞机转弯时向心力的来源.
二、其它水平面内的圆周运动分析
1.圆锥摆:如图所示,质量可忽略,长度为L的不可伸长的细线系着一个质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动,细线和小球的运动轨迹形成一个圆锥,故称为圆锥摆.试分析:
(1)圆锥摆向心力的来源.
(2)若摆线与竖直方向的夹角为θ,摆动的周期为多少?
2.飞车走壁:
(1)分析演员运动的向心力来源
(2)若壁与水平方向夹角为α,壁的竖直高度为h,底面半径为R,演员表演时的最大速度是多少?
三、汽车过拱桥问题研究:
1.汽车通过拱桥顶端时,向心力由(重力和弹力合力)提供.
2.汽车通过拱桥顶端时,向心加速度方向(竖直向下),所以汽车处于(失重)(填超重或失重)状态,车对桥的压力(小于)车的重力.
3.若桥面半径为R,要保证车不离开桥面,车行驶的最大速度不能超过多少?根号下gr,重力等于向心力