火车轨道重力与向心力合力方向 火车在外高内低的斜面上按要求安全转弯时,提供向心力的是(  ...

作者&投稿:阙清 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
要根据具体的受力和运动情况去分析,不要死套。

你所述斜面只有重力,支持力和摩擦力,所以合力平行于斜面,不可能飞起来。而火车我们说合力水平也是取决于其运动状态----匀速圆周运动。如果不水平,也不是不行,比如有个垂直向上的分力,那就起飞了,很危险。

公路,铁路在弯道时大都有点倾斜,是为了减小摩擦和轨道的压力差,也是出于安全的考虑。如果不倾斜,支持力就不能提供向心分力,如果公路的摩擦或轨道的压力差不能提供足够的向心分力,车子就不按理想的半径转弯,也就是买车或出轨了。

因为,火车做“匀速圆周运动”,其轨道平面是“水平面”,所以合力“指向圆心”,方向与水平面平行。

不考虑“侧压力”,“支持力和重力的合力”就是水平的。
实际上,mgtanθ=m*V^2/r

V>√(g*r*tanθ)时,外轨有压力,
V<√(g*r*tanθ)时,内轨有压力,
V=√(g*r*tanθ)时,才没有侧压力,

式中θ就是“支持力”与“竖直方向”的夹角。

可是,火车需要运动,是一个半径极大的圆周运动,所以必然产生向心力。你说的是平衡状态。
至于与大地平行,是因为向心力指向圆心,而这个圆通常是与大地平行的

调节火车轨道的倾角,可以找到一个合适的角使重力和支持力的和力在水平方向,做个受力分析就出来了!

火车转弯时如果重力和支持力的合力正好提供向心力力时,火车不受摩擦力,指的是不是不受横向摩擦力~

这里面深究涉及到的东西很多,如果只是高中物理,那么可以简单定性说明一下(不计算空气阻力,把火车看成质点)。
火车在转弯时,是做的曲线运动,那么研究它在切线和法线上面的运动,这是运动的分解。
在切线方向上主要收到两个力,一个是牵引力,一个是轨道给火车的相对于火车切线运动方向相反的摩擦力(阻力),他们的合力提供此时火车切线方向的加速度。一般来说,做题的话,题干基本上都是匀速的说明。
在法线方向上,火车其实只受到一个力,就是铁轨的弹力,这个弹力提供向心力,来供火车做曲线运动。说明一下世界上的这个弹力的来源:火车在转弯的时候,由于惯性,车轮会挤压铁轨,这时候会给铁轨一个力,由于作用力反作用力,就会受到一个大小相等方向相反的,来源于铁轨的一个弹力,这个弹力其实不一定是水平的,但是它的水平分力一定是足够提供它的向心力的。而弹力的竖直分力与火车的重力相平衡,这样火车在竖直方向上不受力,在竖直方向上就没有加速度,保持原速(因为火车不跳----竖直方向初速为0,所以竖直方向上就静止咯)。

那么整合一下,收到的铁轨的作用力有三部分,一个是竖直方向上平衡重力的弹力,一个是运动的切线方向的摩擦力,最后一个是需要提供的向心力---这个力说到底应该是个弹力,因为摩擦力的方向始终和相对的运动方向相反。

火车转弯时,使弯道的外轨道略高于内轨道,铁轨对火车的支持力N的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧,它与重力G的合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力.这就减轻了轮缘与外轨道的挤压.在修筑铁路时,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨道的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力N的合力来提供.即按要求安全转弯时由重力和支持力的合力提供向心力,故A正确,BCD均错误;故选A.

高一物理向心力火车转弯问题
答:其实火车转弯时是3种情况,首先我们要了解,火车转弯轨两条轨道不是在同一个水平面,外轨要比内轨高一点点,这样的话火车会在转弯时稍微倾斜,那么在火车以某个速度(计算好的)过弯道时由火车重力的一部分来提供向心力,这样就不会对轨道造成负担~速度过快,外轨承担离心力。速度过慢,内轨承担...

重力和向心力的方向存在怎样的关系
答:由于地球的吸引而产生的力,叫做重力。方向竖直向下。重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极以外,地面上其他地点的物体,都随着地球一起,围绕地轴做近似匀速圆周运动,这就需要有垂直指向地轴的向心力,这个向心力只能由地球对物体的引力来提供,我们可以把地球对物体的引力分解为两...

火车转弯时的向心力问题,为什么支持力大于重力分力
答:因为如果火车按照规定的速度在变产行驶,则转弯所需的向心力由支持力提供。这时轨道不提供平行于轨道平面的力,支持力的垂直分量等于火车的重力,支持力的水平分量就是火车转弯所需的向心力。

火车转弯时的内外轨受力?
答:~~~回答你的问题:下图中,Fn 是理想状态下的火车受力,Fn是支撑力和重力的合力。合力刚好“支持”火车做匀速圆周运动。所以,此时轮子和轨道刚好没有摩擦趋势!没有摩擦力。上图你一定很熟悉了。摩擦力是一件不靠谱的事情(下雪天开汽车就容易侧滑),所以火车轮子有一个沿,卡在铁轨上。这张图是...

...大挤压外轨?速度小挤压内轨?我认为速度大向心力也大,怎么向心力还要...
答:此时支持力和重力的合力足够提供向心力了,当速度小到一定程度时,所需要的向心力比支持力和重力的合力还要小时,火车就会有往转弯圆心靠近的趋势,就会挤压内轨,内轨就会对火车反作用一个力,这个力是内轨对火车的约束力。这个力会平衡一些重力和支持力的合力,使火车正常转弯。

...火车车轮对外轨有侧向压力?我的理解是V大,向心力就大
答:你好,火车速度等于转弯临界速度v0时,火车受到的重力和轨道支持力合力提供向心力,不挤压内外轨,当火车速度大于v0,所需要的向心力增大,原来的合力不足以提供了,要想火车扔按照这个轨道行驶,就需要提供指向轨道里侧的力或分力,以增大合力,这时只有外轨可以提供这种力,即火车会挤压外轨,使外轨...

物理中火车转弯时合力与向心力为什么不是都增大呢?为什么说是所需向...
答:因为重力和支持力的合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力,而另一部分由外轨的挤压来提供,重力和支持力不变,即合力不变

向心力方向 汽车转弯时(有倾斜度)的向心力也就是合外力为什么会与水平...
答:按照你的第二幅图,合力斜向下,那么汽车就应该有个斜向下的加速度,这个加速度水平方向的分加速度作为圆周运动(转弯)的向心加速度了,那么垂直方向的向下分加速度呢?难道车子往地里面陷进去了?所以地面对车的支持力N的方向不是随心所欲去画的,必须满足相关的平衡条件。这里N的大小和方向就必须...

高一物理火车转弯 关于内外轨道受力问题
答:车速过大时到底是内鬼还是外鬼提供向心力,其实很简单,说来你可能觉得很震撼:是轮子放到铁轨的方式决定的。你观察过火车道么??轮子的突出部是卡在轨道内侧的。你想象啊,圆周运动的时候,内侧的轮子,有脱离轨道的趋势,外侧的,有挤压轨道的趋势,所以内侧不能提供向心力,只有外侧可以 恩,就是...

为什么火车在铁轨转弯处的向心力会分解为重力和弹力 ,那摩擦力呢
答:另外,如果发生挤压,这个力不是通过火车中心的,会造成不可忽视的转动力矩,严重了会造成火车侧翻脱轨,这更危险,所以必须把铁轨铺成带一定倾角的。而如果把铁轨铺得侧倾一定角度呢?这样铁轨就不在水平面上了,火车总的运行轨道就有可能不在一个水平面上了。重力就在向心力方向上可以提供分量了。(...