高一物理圆周运动题，急！

Question

质量为M的火车，以恒定的速率在水平面内沿一段半径为r的圆弧轨道转弯，已知路面的倾角为α，试求：
速度v为多大时，车轮对铁轨的侧压力正好为零？
若火车的速度提高2v时，车轮对铁轨的侧压力为多少？
若火车的速度减小为v∕2时，车轮对铁轨的侧压力为多少？

Answer 1

1,
mgtanα=mV^2/r
V=√(grtanα)
2,
mgtanα+F=m4V^2/r
F=m4V^2/r-mgtanα
=4m(grtanα/r)-mgtanα
=3mgtanα
3,
mgtanα=mV^2/4r+F
F=3mgtanα/4

Answer 2

1)速度v为多大时，车轮对铁轨的侧压力正好为零？
解：Mgtanα=Mv^2/r 所以：v=√rgtanα
2）若火车的速度提高2v时，车轮对铁轨的外侧压力为多少？
Mgtanα+N=M(2v)^2/r 所以：N=3Mgtanα
3)若火车的速度减小为v∕2时，车轮对铁轨的侧压力为多少？
Mgtanα-N'=M(v/2)^2/r 所以：N'=3/4*Mgtanα

Answer 3

1、√rgtana 2、 4gtana 3、 3/4tanag 的过程可追问我追问

具体过程？谢谢。

追答

画个图，火车重力和支持的合力构成向心力

Answer 4

N（侧）=0，即由矢量三角形知，F(向心）=Mg*tan(a)=Mv^2/r,故v^2=gr*tan(a),第一问就得出来了，后面两问分别把2v和v/2带进原来的v即可