《2025年成才之路高中新课程学习指导高中物理必修第二册人教版》

火车转弯
1. 火车在弯道上的运动特点
火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力。(如图 1 所示)
2. 火车转弯时向心力的来源分析
(1) 若转弯时内外轨一样高，火车转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，火车的向心力由外轨对车轮轮缘的弹力提供(如图 2 所示)，由于火车的质量很大，转弯所需的向心力很大，铁轨和车轮极易受损。
(2) 若转弯时外轨略高于内轨，根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度，适当调整内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力由重力$mg$和支持力$F_N$的合力提供，从而减轻外轨与轮缘的挤压。(如图 3 所示)

答案： 1.向心力
2.
(1)弹力 向心力
(2)重力$mg$ 支持力$F_N$ 外轨