第二章圆周运动第三节离心现象及其应用

第二章圆周运动 第三节离心现象及其应用

生活实例2008年北京奥运会期望我 国的著名女链球运动员顾 原在奥运动争取佳绩。链 球的运动情况。 1﹑链球开始做什么运动？ 2﹑链球离开运动员手以后 做什么运动？

①.如果外界提供的 等于 指向圆心的合力F②.如果外界提供的 小于 指向圆心的合力F ③.如果外界提供的 大于 指向圆心的合力F

物体做圆周运动所需 做圆周运动 mv 的向心力 mrω22物体做圆周运动所需 做离心运动 的向心力 mrω2 物体做圆周运动所需 mv 的向心力 mrω22 做近心运动

2、离心运动的条件：a、当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出. b、当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需 要的向心力时， 物体将沿切线和圆周之间的一条曲 线运动，远离圆心而去.

3.离心运动本质：离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理 现象 做离心运动的质点不存在所谓的“离心力” 作用，因为没有任何物体提供这种力 .

课堂练习

课堂练习1 、关于做匀速圆周运动的物体发 生离心现象，正确的说法是： BC A、当物体所受到的离心力大于向心力时， 就产生离心现象 B、发生离心现象的条件是物体所受合外 力突然为零或不足以提供向心力 C、当它所受到的一切力都突然消失时， 它将沿切线做匀速直线运动 D、当它所受到的一切力都突然消失时， 它将沿曲线做离心运动

课堂练习2 、如图，绳子的端系着小球，在 光滑桌面上做匀速圆周运动，当绳子突然断 裂后： BD A、物体受向心力作用，向着圆心运动 B、物体立即做离心运动 C、物体运动的半径增大，沿螺旋运动 D、物体沿切线方向做匀速直线运动

二、离心运动的应用(离心机械)1、离心干燥器的金属网笼(洗 衣机脱水桶) 解释： 当网笼转得比较慢时，水 滴跟物体的附着力F,足以 提供所需的向心力F,使水 F<mrω2 滴做圆周运动。当网笼转得 F 比较快时，附着力 F不足以 o 提供所需的向心力 F,于是 水滴做离心运动，穿过网孔， 飞到网笼外面。利用离心运动把附着在物 体上的水分甩掉的装置

ν

2、洗衣机的脱水筒

3、离心水泵

4、离心分离器

制作“棉花”糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒 相似，里面加入白砂糖， 加热使糖熔化成糖汁。内 筒高速旋转，黏稠的糖汁 就做离心运动，从内筒壁 的小孔飞散出去，成为丝 状到达温度较低的外筒， 并迅速冷却凝固，变得纤 细雪白，像一团团棉花。

三、离心运动的危害及 其防止：1、在水平公路上行驶的汽 车转弯时 在水平公路上行驶的汽车，转 υ 弯时所需的向心力是由车轮与路 υ2 面的静

摩擦力提供的。如果转弯 F < m r 时速度过大，所需向心力F大于 F 汽车 最大静摩擦力Fmax,汽车将做 离心运动而造成交通事故。因此， 在公路弯道处，车辆行驶不允许 超过规定的速度。 2、高速旋转的飞轮、砂轮的限速.

汽车拐弯时的限速公交车转弯时，售票员或车上广播会提醒乘客： “前面转弯，请乘客站端扶好。”

火车转弯时，限速

为什么？

课堂练习3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现 “打滑”的现象，可以：( D )a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、dB

D、b、c

课堂练习4 、下列说法中错误的有：(

)

A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心 C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过 允许的最大转速 D、离心水泵利用了离心运动的原理

课堂练习5、如果表演“水流星”节目 时拴杯子的绳较细，其最大承受力是杯 子和杯内水重的10倍，要使杯子运动过 程中细绳不断裂。则杯子通过最低点的 速度v的取值范围是多少?设绳子长L

课堂练习6.坐在行驶中的公共汽车内的 乘客发生与离心运动有关的现象是 ( ) A.乘客突然向前倾倒 B.乘客突然向后倾倒 C.乘客上下振动 D.乘客因汽车向左转弯时而向右倾倒

课堂练习7.质量为M=1000kg的汽车， 在半径为R=25m的水平圆形路面转弯， 汽车所受的静摩擦力提供转弯时的向心 力，静摩擦力的最大值为重力的0.3 倍.为避免汽车发生离心运动酿成事故， 试求汽车安全行驶的速度范围.(g取 l0m/s2)

课堂练习8、如图5-9-1所示，转动的转盘上 有一个质量为M=5kg的物体随转盘一起转动 ，物体所受的最大静摩擦力为20N,物体到 转轴的距离为0.2m.试求保证物体随转盘 转动而不发生离心运动，转盘转动的角速度 的取值范围.

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