资源描述
第三节 离心现象及其应用,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、离心现象 1.定义:做圆周运动的物体,逐渐远离圆心的现象. 2.条件:物体所受的合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力. 预习交流1 做离心运动的物体是因为受到“离心力”作用吗? 答案:不是.物体做离心运动是由于合力突然消失或 不足以提供向心力,并不是受到“离心力”作用.,目标导航,二,一,预习导引,二、离心现象的应用 1.应用:离心干燥器、离心分离器、脱水桶、投掷链球. 2.危害与防止:车辆转弯时易出现交通事故,拐弯时应减小速度.,目标导航,二,一,预习导引,预习交流2 有一种叫做“魔盘”的娱乐设施,如图所示.“魔盘”转动很慢时,盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开,当盘的转速逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越明显.试分析发生这种现象的原因. 答案:人随盘一起转动,人所受的静摩擦力提供其向心力即f=mr2,半径越大,所需的向心力越大,人所受的静摩擦力亦越大,当所需的向心力超过人受的最大静摩擦力时,人会做离心运动.,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,一、对离心运动的理解 1.离心运动的实质 离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象,它的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,总是有沿着圆周切线飞出去的趋势,之所以没有飞出去,是受到向心力作用的缘故.从某种意义上说,向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来.一旦作为向心力的合外力突然消失,物体就会沿切线方向飞出去. 2.物体做离心运动的条件及受力特点 做圆周运动的物体,一旦提供向心力的外力突然消失,或者外力不能提供足够的向心力时,物体做远离圆心的运动,即离心运动. 物体做离心运动并不是物体又受到其他力作用,而是由于外力不能提供足够的向心力.,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,3.离心运动的速度 物体做离心运动时,速度减小或者不变.向心力突然消失时,在不考虑其他力的情况下,物体做匀速直线运动,速度不变;如果是由于所受向心力不足而做离心运动,且受到的“向心力”与速度的方向成钝角,物体就做减速曲线运动.,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,【例1】 质量为m=3 000 kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为15 000 N,汽车经过半径为r=80 m的弯路时,试问:(1)如果汽车以速度v=10 m/s 沿弯路行驶,汽车的向心力为多大?是由什么力提供的?(2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是多大? 解析:(1)当汽车以速度v=10 m/s经过弯路时, 向心力 =3 750 N,由静摩擦力提供向心力. (2)为保证汽车不发生侧滑,则是由最大静摩擦力提供向心力. 由 代入数据得vmax=20 m/s. 答案:(1)3 750 N 静摩擦力 (2)20 m/s,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,1.关于离心运动,下列说法中正确的是( ) A.物体突然受到离心力的作用,将做离心运动 B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动 C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力大小发生变化,就将做离心运动 D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动 答案:D 解析:当物体所受到的提供向心力的合力小于所需要的向心力时,就会发生离心运动,并不是受到所谓“离心力”的作用所致.,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,2.试管中装了血液,封住管口后,将此管固定在转盘上,如图所示,当转盘以一定角速度旋转时( ) A.血液中密度大的物质将聚集在管的外侧 B.血液中密度大的物质将聚集在管的内侧 C.血液中密度大的物质将聚集在管的中央 D.血液中的各种物质仍均匀分布在管中 答案:A,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,二、离心运动的应用和防止 生活中常见离心现象及其应用的比较,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,【例2】 航天员在进入宇宙飞船进行航天之前要进行多种训练,其中图是离心实验器的原理图.可以用此实验研究过荷对人体的影响,测定人体的抗荷能力.离心实验器转动时,被测者做匀速圆周运动.现观察到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与水平杆成30角,求: (1)被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍? (2)如被测者可看成质点,AB长度为L1,B到转动轴的距离BO=L2,求这时离心器的角速度.,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,解析:(1)被测者受重力和弹力的作用,两个力的合力提供向心力.受力分析如图所示. 被测者受座位的弹力 由牛顿第三定律知,被测者对座位的压力是其重力的2倍. (2)由牛顿第二定律有mgcot 30=m2R,其中 R=L1cos 30+L2,解得,答案:(1)2倍,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中不正确的是( ) A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的 B.水会从筒中甩出是由于水滴受到的向心力很大的缘故 C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好 D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 答案:B 解析:脱水过程中衣物因做离心运动而紧贴筒壁,A正确;水滴跟衣服的附着力不足以提供所需的向心力,水滴做离心运动而甩出筒外,B错误;由F=mr2知,增大或r时,脱水效果会更好,C、D正确.,
展开阅读全文