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1 火车转弯问题（水平匀速圆周运动） 在水平圆形轨道上面行驶的火车，如果内外轨道的高度完全一样，火车坐水平圆周运动的向心力就完全由外侧轨道对车轮缘的弹力来提供。久而久之会造成外侧轨道的损坏，所以为了减轻铁轨和轮缘的损耗，人们常把外侧铁轨做得高一点，这样倾斜铁轨的弹力和重力的合力就可以很大程度地提供火车所需的向心力。和火车转弯类似的是高速公路的转弯处也同样做成外侧高内侧低，是为了防止车轮和地面的摩擦力不够造成向外侧漂移。 如图所示，设火车内外轨道水平间距为L，高度差为h，转弯处轨道半径为R。调整高度差使得火车所受重力和支持力的合力提供向心力： 2 “水流星”问题（竖直非匀速圆周运动） 用一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，使杯子在竖直面内做圆周运动。 以杯子中的水为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律可知： 3 汽车过拱桥问题 1. 汽车过凸形桥 汽车在过凸形桥的最高点时，对它竖直方向做受力分析如图 所示： 根据牛顿第二定律可得 2. 汽车过凹形桥 汽车过凹形桥最低点时，对汽车竖直方向受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得 则支持力大于汽车的重力，汽车处于超重状态，FN随速度v的增大而增大。 4 航天器中的失重现象 绕地球做匀速圆周运动的航天器，其中的物体做圆周运动，所需的向心力由物体所受重力提供，因此航天器中的物体处于完全失状态。 5 离心运动 做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。
1. 本质 做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线飞出去的倾向。 2. 受力特点 ① 当F=mωr2时，物体做匀速圆周运动； ②当F=0时，物体沿切线方向飞出； ③当F＜mωr2时，物体逐渐远离圆心，做离心运动。 习题演练1. 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全 失重状态，下列说法正确的是（ ） A.宇航员仍受重力的作用 B.宇航员受力平衡 C.宇航员受的重力等于所需的向心力 D.宇航员不受重力的作用 2. 一辆卡车在丘陵地带匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，爆胎可能性最大的地段应是( )
A a处 B b处 C c处 D d处 习题解析1. AC 2. D 在凹形路面处支持力大于重力，且FN-mg=mv2/r，因为v不变，R越小，FN越大，故在d处爆胎可能性最大。
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