Question

擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車．當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在電腦控制下，車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，當(dāng)列車行走在直線上時(shí)，車廂又恢復(fù)原狀．假設(shè)有一超高速擺式列車在水平面內(nèi)行駛，以360km/h的速度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為1km，求質(zhì)量為50kg的乘客在拐彎過(guò)程中所受到的火車座椅給他的作用力與他自身重力的比值（g取10m/s²）．

Answer 1

分析：乘客隨火車一起拐彎，靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出拐彎過(guò)程中火車對(duì)乘客的作用力．

解答：解：360km/h=100m/s，根據(jù)牛頓第二定律得：
F合=m

v2

R

=50×

100×100

1000

=500N
重力G=mg=500N
根據(jù)平行四邊形定則得，F(xiàn)=

F合2+G2

=

5002+5002

=500

2

N

F

mg

=

500 2

500

=

2

答：質(zhì)量為50kg的乘客在拐彎過(guò)程中所受到的火車座椅給他的作用力與他自身重力的比值為

2

．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵搞清圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律和平行四邊形定則進(jìn)行求解．