《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》課件（1）

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1、第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用一、離心現(xiàn)象1定義：做圓周運(yùn)動的物體，逐漸_的現(xiàn)象2條件：物體所受合外力_或不足以提供圓周運(yùn)動所需的_遠(yuǎn)離圓心突然消失向心力二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用1應(yīng)用：離心_、離心分離器、脫水桶、投擲鏈球2危害與防止：車輛轉(zhuǎn)彎時易出現(xiàn)交通事故，拐彎時應(yīng)減少_干燥器速度一、對離心運(yùn)動的理解1離心運(yùn)動的實質(zhì)離心運(yùn)動是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象，它的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)做圓周運(yùn)動的物體，總是有沿著圓周切線飛出去的趨向，之所以沒有飛出去，是因為受到向心力作用的緣故2離心運(yùn)動的受力特點物體做離心運(yùn)動并非受到“離心力”的作用，而是外力不足以提供向心力的結(jié)果，“離心力”根本就不

2、存在，因為根本找不到“離心力”的施力物體3合外力與向心力的關(guān)系(如下圖)(1)若F合mr2或F合 ，物體做勻速圓周運(yùn)動，即“提供”滿足“需要”(2)若F合mr2或F合 ，物體做半徑變小的近心運(yùn)動，即“提供過度”，也就是“提供”大于“需要”(3)若F合mr2或F合 ，則外力不足以將物體拉回到原軌道上，而做離心運(yùn)動，即“需要”大于“提供”或“提供不足”(4)若F合0，則物體沿切線方向做直線運(yùn)動二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用1常見幾種離心運(yùn)動對比圖示：項目實物圖原理圖現(xiàn)象及結(jié)論洗衣機(jī)脫水筒當(dāng)水滴跟物體的附著力F不足以提供向心力時，即Fm2r，水滴做離心運(yùn)動汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎當(dāng)最大靜摩擦力不足以提供向心力時，即

3、fmaxm ，汽車做離心運(yùn)動項目實物圖原理圖現(xiàn)象及結(jié)論用離心機(jī)把體溫計的水銀甩回玻璃泡中當(dāng)離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)時，縮口處對水銀柱的阻力不足以提供向心力時，水銀柱做離心運(yùn)動進(jìn)入玻璃泡內(nèi)（續(xù)上表）2.離心現(xiàn)象的防止(1)減小物體運(yùn)動的速度，使物體做圓周運(yùn)動是所需的向心力減小(2)增大合外力，使其達(dá)到物體做圓周運(yùn)動時所需的向心力(3)常見實例汽車在公路上轉(zhuǎn)彎處限速在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的如果轉(zhuǎn)彎時速度過大，所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動而造成車體側(cè)滑，因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車必須限速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪限速高速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪等，都不得超過

4、允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的作用力不足以提供需的向心力時，離心運(yùn)動會使它們破裂，甚至釀成事故離心運(yùn)動的特點關(guān)于離心運(yùn)動，下列說法中正確的是()A物體突然受到離心力的作用，將做離心運(yùn)動B做勻速圓周運(yùn)動的物體，當(dāng)提供向心力的合外力突然變大時將做離心運(yùn)動C做勻速圓周運(yùn)動的物體，只要提供向心力的合外力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運(yùn)動D做勻速圓周運(yùn)動的物體，當(dāng)提供向心力的合外力突然消失或變小時將做離心運(yùn)動解析：解析：物體做什么運(yùn)動取決于物體所受合外力與物體所物體做什么運(yùn)動取決于物體所受合外力與物體所需向心力的關(guān)系，只有當(dāng)提供的向心力小于所需要的向心力需向心力的關(guān)系，只有當(dāng)提供的向心

5、力小于所需要的向心力時，物體做離心運(yùn)動，所以做離心運(yùn)動的物體并沒有受到所時，物體做離心運(yùn)動，所以做離心運(yùn)動的物體并沒有受到所謂的離心力的作用，離心力沒有施力物體，所以離心力不存謂的離心力的作用，離心力沒有施力物體，所以離心力不存在由以上分析可知在由以上分析可知D正確正確答案：答案：D思維總結(jié)：思維總結(jié)：(1)物體做離心運(yùn)動時易錯誤地認(rèn)為物體受到物體做離心運(yùn)動時易錯誤地認(rèn)為物體受到了離心力的作用，其原因是誤認(rèn)為有向心力必有離心力，當(dāng)了離心力的作用，其原因是誤認(rèn)為有向心力必有離心力，當(dāng)物體受到所謂的物體受到所謂的“離心力離心力”時，便做離心運(yùn)動，對于該問題時，便做離心運(yùn)動，對于該問題要清楚力和運(yùn)動

6、的關(guān)系，如，向心力突然消失時，物體將沿要清楚力和運(yùn)動的關(guān)系，如，向心力突然消失時，物體將沿切切線飛出，即保持勻速直線運(yùn)動，這正是物體慣性的表現(xiàn)所線飛出，即保持勻速直線運(yùn)動，這正是物體慣性的表現(xiàn)所以離心運(yùn)動的本質(zhì)原因是物體的慣性，條件是向心力突然消以離心運(yùn)動的本質(zhì)原因是物體的慣性，條件是向心力突然消失或不足以提供物體所需的向心力失或不足以提供物體所需的向心力 (2)易產(chǎn)生的另一個錯誤是誤認(rèn)為做離心運(yùn)動的物體的運(yùn)易產(chǎn)生的另一個錯誤是誤認(rèn)為做離心運(yùn)動的物體的運(yùn)動軌道一定是直線，其原因是誤認(rèn)為物體做離心運(yùn)動的動軌道一定是直線，其原因是誤認(rèn)為物體做離心運(yùn)動的“離離心心”指的是沿半徑向外，只有做沿半徑向外

7、的直線運(yùn)動才是指的是沿半徑向外，只有做沿半徑向外的直線運(yùn)動才是“離心離心”運(yùn)動出現(xiàn)這一錯誤的原因還是沒有從離心運(yùn)動的運(yùn)動出現(xiàn)這一錯誤的原因還是沒有從離心運(yùn)動的本質(zhì)本質(zhì)慣性的角度認(rèn)識這一運(yùn)動慣性的角度認(rèn)識這一運(yùn)動變式訓(xùn)練1一個做勻速圓周運(yùn)動的物體，當(dāng)實際提供的向心力小于其所需要的向心力m2r時，則()A將沿切線方向飛出做勻速直線運(yùn)動B將做靠近圓心的曲線運(yùn)動C將做遠(yuǎn)離圓心的曲線運(yùn)動D將做平拋運(yùn)動C離心運(yùn)動的應(yīng)用如圖所示，A、B兩個物體放在水平的旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦力因數(shù)均為，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B距轉(zhuǎn)軸的距離分別為R和2R，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)并且轉(zhuǎn)速增大時，哪個物

8、體先開始滑動？求A、B將要滑動時圓臺的角速度A和B分別為多少？變式訓(xùn)練2下列說法中錯誤的是()A提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B轉(zhuǎn)動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心C為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速D離心水泵利用了離心運(yùn)動的原理B基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1用繩子拴一個小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)繩子突然斷了以后，物體的運(yùn)動情況是()A沿半徑方向接近圓心B沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心C沿切線方向做直線運(yùn)動 D仍維持圓周運(yùn)動C2半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一個小物體A，今給它一個水平的初速度v0 ，則物體將()A沿球面下滑到水平面B先沿球面下滑一

9、段，然后離開球面做斜下拋運(yùn)動C按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動D立即離開半球做平拋運(yùn)動D3(雙選)做離心運(yùn)動的物體，它的速度變化情況是()A速度的大小不變，方向改變B速度的大小改變，方向不變C速度的大小和方向可能都改變D速度的大小和方向可能都不變CD4(雙選)為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，可以.()A增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度B減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度C增大汽車與路面間的摩擦D減小汽車與路面間的摩擦BC5(雙選)洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上，則此時()A衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力B衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力是摩擦力C筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D筒壁對衣物的

10、摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大AC6物體做離心運(yùn)動時，運(yùn)動軌跡的形狀為()A一定是直線B一定是曲線C可能是直線也可能是曲線D可能是一個圓解析：離心運(yùn)動是指合力突然變?yōu)榱慊蚝狭Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧r物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，若合力突然變?yōu)榱?，物體沿切線方向做直線運(yùn)動，若合力比向心力小，物體做曲線運(yùn)動，但逐漸遠(yuǎn)離圓心，故A、B、D錯，C對答案：C能力提升7.在地球赤道上放一小物體，現(xiàn)假設(shè)地球?qū)π∥矬w的引力突然消失，則小物體相對地面將（）A. 水平向東飛去B. 原地不動C. 向上并漸偏向東方飛去D. 向上并漸偏向西方飛去解析:小物體向心力突然消失，將沿切線飛去，做勻速直線運(yùn)動，以地面為參照物，小物體將向上并漸偏

11、向西方飛去，故D正確.答案：D8下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的說法中正確的是()A因為向心加速度的大小不變，故是勻變速運(yùn)動B由于向心加速度的方向變化，故是變加速運(yùn)動C用線系著的物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，線斷后，物體受到“離心力”作用而背離圓心運(yùn)動D向心力和離心力一定是一對作用力和反作用力解析：勻速圓周運(yùn)動是加速度大小不變方向時刻改變的運(yùn)動，故A錯誤，B正確；向心力是物體做勻速圓周運(yùn)動時受到的合力，“離心力”根本不存在，故C、D錯誤，選B.答案：B9在勻速轉(zhuǎn)動的小型風(fēng)扇扇葉上趴著一個相對扇葉靜止的小蟲，則小蟲相對扇葉的運(yùn)動趨勢是()A沿切線方向 B沿半徑指向圓心C沿半徑背離圓心 D無相對運(yùn)動趨勢

12、解析：可由靜摩擦力的方向判斷運(yùn)動趨勢的方向，小蟲受到靜摩擦力做向心力，指向圓心，故小蟲相對扇葉的運(yùn)動趨勢是沿半徑背離圓心故C正確答案：C10.如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊，在細(xì)線的拉力作用下，沿較大的光滑平面做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)細(xì)線突然斷裂時()A將沿切線方向做勻速直線飛出B將做靠近圓心的曲線運(yùn)動C將做遠(yuǎn)離圓心的曲線運(yùn)動D沿斷裂時細(xì)線的方向向外勻速飛出解析：據(jù)題意，細(xì)線斷裂后，物塊所受合力為零，將沿速度的方向做勻速直線運(yùn)動，故A正確，B、C、D錯誤答案：A11(雙選)假定雨傘面完全水平，旋轉(zhuǎn)時，其上一部分水滴甩出來，下面關(guān)于傘面上雨滴的受力和運(yùn)動情況的說法中正確的是()A越靠近轉(zhuǎn)動軸的雨滴的向心加速度越小B雨滴離開雨傘時是沿半徑方向離心而去的C雨滴離開雨傘后對地的運(yùn)動為平拋運(yùn)動D雨傘轉(zhuǎn)得越快，雨滴落地的時間就越長解析：由公式a2r知A正確；水滴甩出后沿切線方向飛出，做平拋運(yùn)動，故B錯誤，C正確；由t 知水滴落地所用的時間一樣，故D錯誤答案：AC12下列哪些現(xiàn)象是為了利用物體產(chǎn)生離心運(yùn)動()A汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度B轉(zhuǎn)速很大的砂輪半徑做得不能太大C在修建鐵路時，轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌要低于外軌D工作的洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)速很大D