离心现象-课件.pptx

1、离心现象一、向心力的来源一、向心力的来源1.1.汽车在水平的路面上转弯过程中，所需要的向心力汽车在水平的路面上转弯过程中，所需要的向心力由由_提供。提供。2.2.汽车、火车在外围高、内围低的路面转弯过程中，汽车、火车在外围高、内围低的路面转弯过程中，向心力几乎完全由向心力几乎完全由_和和_的合力提供。的合力提供。静摩擦力静摩擦力重力重力支持力支持力3.3.汽车在凸形桥的顶端和凹形桥的底端时，向心力由汽车在凸形桥的顶端和凹形桥的底端时，向心力由_和和_的合力提供。的合力提供。重力重力支持力支持力二、设计规定速度二、设计规定速度1.1.若火车转弯时，火车轮缘不受轨道压力，则若火车转弯时，火车轮缘不

2、受轨道压力，则mgtan mgtan=_=_，故，故v v0 0=_=_，其中，其中R R为弯道半径，为弯道半径，为为轨道所在平面与水平面的夹角，轨道所在平面与水平面的夹角，v v0 0为弯道规定的速度。为弯道规定的速度。20mvRgRtan2.2.汽车过凸（凹）形桥：汽车过凸（凹）形桥：（1 1）汽车在最高点满足关系：）汽车在最高点满足关系：_=_=，即即F FN N=_=_。（2 2）汽车在最低点满足关系：）汽车在最低点满足关系：_=_=，即即F FN N=_=_。mg-Fmg-FN N2vmR2vmR2vmgmR2vmmgRF FN N-mg-mg3.3.离心运动：离心运动：（1 1）离

3、心运动的原因：合力）离心运动的原因：合力_，而不是物体又受到了，而不是物体又受到了“离心力离心力”。（2 2）合力与向心力的关系对圆周运动的影响。）合力与向心力的关系对圆周运动的影响。突然消失或不足以提供所需突然消失或不足以提供所需的向心力的向心力若若F F合合=m=m2 2r r，物体做匀速圆周运动。，物体做匀速圆周运动。若若F F合合mmm2 2r r，物体做近心运动。，物体做近心运动。一车辆转弯时向心力的分析一车辆转弯时向心力的分析1.1.汽车在水平路面上转弯时做圆周运动，由静摩擦力汽车在水平路面上转弯时做圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据提供向心力，根据mg=m mg=m 可得转弯过

4、程中的速度不可得转弯过程中的速度不能超过能超过 。2vrgr2.2.火车转弯过程中，轨道外侧高于内侧，由重力火车转弯过程中，轨道外侧高于内侧，由重力和支持力的合力提供向心力，即和支持力的合力提供向心力，即mgtan=m mgtan=m ，火车重心高度不变，轨道所在平面是水平面，为火车重心高度不变，轨道所在平面是水平面，为避免转弯过程中，车辆对轨道造成挤压从而损坏避免转弯过程中，车辆对轨道造成挤压从而损坏铁轨，因此对车辆速度有规定，即铁轨，因此对车辆速度有规定，即v v0 0=（r r为弯道半径，为弯道半径，为轨道所在平面与水平面的夹角，为轨道所在平面与水平面的夹角，v v0 0为转弯处的规定速

5、度）。为转弯处的规定速度）。20vrgrtan（1 1）当）当v=vv=v0 0时，转弯时所需向心力等于支持力和重力时，转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力，这时内、外轨均无侧压力，这就是设计的限的合力，这时内、外轨均无侧压力，这就是设计的限速状态。速状态。（2 2）当）当vvvv0 0时，转弯时所需向心力大于支持力和重力时，转弯时所需向心力大于支持力和重力的合力，这时外轨对车轮有侧压力，以弥补向心力不的合力，这时外轨对车轮有侧压力，以弥补向心力不足的部分。足的部分。（3 3）当）当vvvmgtanm m ，此时内轨将受到侧向压力，故，此时内轨将受到侧向压力，故C C错误。错误。2vR2vg

6、tan2vRgRtan2vR【素养训练素养训练】1.1.（多选）铁路转弯处的弯道半径（多选）铁路转弯处的弯道半径r r是根据地形决定是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h h的的设计不仅与设计不仅与r r有关，还与火车在弯道上的行驶速率有关，还与火车在弯道上的行驶速率v v有有关。下列说法正确的是（）关。下列说法正确的是（）A.vA.v一定时，一定时，r r越小则要求越小则要求h h越大越大B.vB.v一定时，一定时，r r越大则要求越大则要求h h越大越大C.rC.r一定时，一定时，v v越小则要求越小则要求h h越大越大D.rD

7、.r一定时，一定时，v v越大则要求越大则要求h h越大越大【解析解析】选选A A、D D。设轨道平面与水平方向的夹角为。设轨道平面与水平方向的夹角为，由由mgtan=m mgtan=m ，得，得tan=tan=；又因为；又因为tansin=tansin=，所以，所以 =。可见。可见v v一定时，一定时，r r越小，越小，h h越大，故越大，故A A正正确，确，B B错误；当错误；当r r一定时，一定时，v v越大，越大，h h越大，故越大，故C C错误，错误，D D正确。正确。2vr2vgrhLhL2vgr2.2.随着我国综合国力的提高，近几年来我国的公路网随着我国综合国力的提高，近几年来我

8、国的公路网发展迅猛。在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式发展迅猛。在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这就可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从弯道，这就可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力且节约燃料。若某处有这样的弯道，而提高通行能力且节约燃料。若某处有这样的弯道，其半径其半径r=100 mr=100 m，路面倾角为，路面倾角为，且，且tan=0.4tan=0.4，g g取取10 10 m/sm/s2 2。（1 1）求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时）求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度。的速度。（2 2）若弯道处侧向动摩擦因数）若弯道处侧向动摩擦因数=

9、0.5=0.5，且最大静摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度。力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度。【解析解析】（1 1）如图甲所示，当汽车通过弯道时，在）如图甲所示，当汽车通过弯道时，在水平面内做圆周运动，不出现侧向摩擦力时，汽车受水平面内做圆周运动，不出现侧向摩擦力时，汽车受到重力到重力G G和路面的支持力和路面的支持力NN两个力作用，两力的合力两个力作用，两力的合力提供汽车做圆周运动的向心力，则有提供汽车做圆周运动的向心力，则有mgtan=m mgtan=m 所以所以v v0 0=20 m/s=20 m/sgrtan（2 2）当汽车以最大速度通过弯道时的受力分析如）当汽车以

10、最大速度通过弯道时的受力分析如图乙所示。图乙所示。将支持力将支持力N N和摩擦力和摩擦力f f进行正交分解，有进行正交分解，有水平方向水平方向fcos+Nsin=m fcos+Nsin=m 竖直方向竖直方向fsin+mg=Ncosfsin+mg=Ncos且且f=Nf=N2vr由以上三式可解得由以上三式可解得m =mgm =mg代入数据得代入数据得v=15 m/sv=15 m/s答案：（答案：（1 1）20 m/s20 m/s（2 2）15 m/s15 m/s2vrtan1tan55【补偿训练补偿训练】某游乐场里的赛车场为圆形，半径为某游乐场里的赛车场为圆形，半径为100 m100 m，一赛车和

11、，一赛车和乘客的总质量为乘客的总质量为100 kg100 kg，车轮与地面间的最大静摩擦，车轮与地面间的最大静摩擦力为力为600 N600 N。（。（g g取取10 m/s10 m/s2 2）（1 1）若赛车的速度达到）若赛车的速度达到72 km/h72 km/h，这辆车在运动过程，这辆车在运动过程中会不会发生侧移？中会不会发生侧移？（2 2）若将场地建成外高内低的圆形，且倾角为）若将场地建成外高内低的圆形，且倾角为3030，并假设车轮和地面之间的最大静摩擦力不变，为保证并假设车轮和地面之间的最大静摩擦力不变，为保证赛车的行驶安全，赛车最大行驶速度应为多大？赛车的行驶安全，赛车最大行驶速度应为

12、多大？【解析解析】（1 1）赛车在场地上做圆周运动的向心力由）赛车在场地上做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，如图甲所示。赛车做圆周运动所需的静摩擦力提供，如图甲所示。赛车做圆周运动所需的向心力为向心力为F=400 N600 NF=400 N v 时，物体受向下的拉力或压力。时，物体受向下的拉力或压力。（3 3）v v 时，物体不能达到最高点。时，物体不能达到最高点。即绳类的临界速度为即绳类的临界速度为v v临临=。grgrgrgr3.3.竖直面内的轻杆模型：竖直面内的轻杆模型：如图所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内如图所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球

13、产生向上的支持运动的小球，由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做圆周运动的条件是力，所以小球能在竖直平面内做圆周运动的条件是在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为：在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为：（1 1）v=0v=0时，小球受向上的支持力时，小球受向上的支持力N=mgN=mg。（2 2）0v 0v 时，小球受向上的支持力时，小球受向上的支持力0Nmg0N v 时，小球受向下的拉力或压力，并且随时，小球受向下的拉力或压力，并且随速度的增大而增大。速度的增大而增大。即杆类的临界速度为即杆类的临界速度为v v临临=0=0。grgrgr【思考思考讨论讨论】情

14、境：如图所示为某公园里的过山车驶情境：如图所示为某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。朝下，人体颠倒。讨论：（讨论：（1 1）如果使人不掉落，过山车到最高点时的速）如果使人不掉落，过山车到最高点时的速度需要满足什么条件？（科学思维）度需要满足什么条件？（科学思维）提示：速度不小于提示：速度不小于 。gR（2 2）请分析是什么）请分析是什么“力力”系住人，使其不下落？（科系住人，使其不下落？（科学思维）学思维）提示：过山车做圆周运动需要向心力，在最高点时，提示：过山车做圆周运动需要向心力，在最高点时，重力和轨道的弹力提供向心力，同时

15、，人对座椅也有重力和轨道的弹力提供向心力，同时，人对座椅也有弹力。弹力。【典例示范典例示范】一辆质量一辆质量m=2tm=2t的轿车，驶过半径的轿车，驶过半径R=90mR=90m的一段凸形桥面，的一段凸形桥面，g g取取10m/s10m/s2 2，求：，求：（1 1）轿车以）轿车以10m/s10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？的压力是多大？（2 2）在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，）在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？车的速度大小是多少？【思维思维建模建模】【解析解析】（1 1）轿车通过凸形桥面最高点时，）轿车通

16、过凸形桥面最高点时，受力分析如图所示：受力分析如图所示：合力合力F=mg-FF=mg-FN N，由向心力公式得，由向心力公式得mg-Fmg-FN N=m =m ，故桥面的支持力，故桥面的支持力大小大小F FN N=mg-m =mg-m =（2 0002 00010-2 00010-2 000 ）N1.78 N1.78104 N104 N。根据牛顿第三定律，轿车在桥的顶点时对桥面压力的大小根据牛顿第三定律，轿车在桥的顶点时对桥面压力的大小为为1.781.78104 N104 N。2vR2vR21090（2 2）对桥面的压力等于轿车重力的一半时，向心力）对桥面的压力等于轿车重力的一半时，向心力F=

17、mg-FF=mg-FN N=0.5mg=0.5mg，而，而F=F=，所以此时轿车，所以此时轿车的速度大小的速度大小v=m/s21.2 m/sv=m/s21.2 m/s。答案：（答案：（1 1）1.781.78104 N104 N（2 2）21.2 m/s21.2 m/s2mvR0.5gR0.5 10 90【素养训练素养训练】1.1.长长L=0.5 mL=0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件的轻杆，其一端连接着一个零件A A，A A的质的质量量m=2 kgm=2 kg。现让。现让A A在竖直平面内绕在竖直平面内绕O O点做匀速圆周运动，点做匀速圆周运动，如图所示。在如图所示。在A A通过最高点

18、时，求下列两种情况下对杆通过最高点时，求下列两种情况下对杆的作用力（的作用力（g g取取10 m/s10 m/s2 2）：）：（1 1）A A的速率为的速率为1 m/s1 m/s。（2 2）A A的速率为的速率为4 m/s4 m/s。【解析解析】设杆转到最高点，轻杆对零件的作用力恰好为设杆转到最高点，轻杆对零件的作用力恰好为零时，零件的速度为零时，零件的速度为v v0 0，由，由mg=mg=得得v v0 0=m/s=m/s。（1 1）当）当v v1 1=1 m/sv0=1 m/sv=4 m/sv0 0时，轻杆对零件时，轻杆对零件A A有向下的拉力，有向下的拉力，同理有同理有mg+Fmg+F2

19、2=m =m 解得轻杆对零件的拉力解得轻杆对零件的拉力F F2 2=44 N=44 N由牛顿第三定律，所以零件由牛顿第三定律，所以零件A A对轻杆的拉力对轻杆的拉力F F2 2=F=F2 2=44 N=44 N。答案：（答案：（1 1）16 N16 N，方向向下，方向向下（2 2）44 N44 N，方向向上，方向向上22vL2.2.如图所示，在杂技表演如图所示，在杂技表演“水流星水流星”中，细绳两中，细绳两端系有装水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，端系有装水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量水的质量m=0.5 kgm=0.5 kg，水到转动轴的距离，水到转动轴的距离L=0.8 mL=0.

20、8 m（g g取取10 m/s10 m/s2 2）。求：）。求：（1 1）水桶经过圆周最高点时水不流出来的最小速率。）水桶经过圆周最高点时水不流出来的最小速率。（2 2）水桶在最高点的速率）水桶在最高点的速率v v1 1=5 m/s=5 m/s时，水对桶底的压时，水对桶底的压力大小。力大小。（3 3）若桶和水的总质量）若桶和水的总质量M=1 kgM=1 kg，水桶经过最低点时的，水桶经过最低点时的速率速率v v2 2=6.5 m/s=6.5 m/s，则此时绳子的拉力是多大？，则此时绳子的拉力是多大？【解析解析】（1 1）水恰能沿圆周经过最高点不流出来的）水恰能沿圆周经过最高点不流出来的条件是重

21、力完全用来提供向心力，且只受重力作用，条件是重力完全用来提供向心力，且只受重力作用，此时水的速率为满足条件的最小速率，设为此时水的速率为满足条件的最小速率，设为v v0 0，由牛，由牛顿第二定律得顿第二定律得mg=m mg=m ，得，得v v0 0=m/s2.8=m/s2.8 m/sm/s。20vLgL0.8 10（2 2）因为）因为v v1 1=5 m/sv=5 m/sv0 0，所以桶底对水有竖直向下的，所以桶底对水有竖直向下的作用力，设为作用力，设为N N。由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mg+N=m mg+N=m ，得得N=m -mg=0.5N=m -mg=0.5 N-0.5 N-0.5

22、10 N10.6 N10 N10.6 N，由牛顿第三定律知，水对桶底的压力大小为由牛顿第三定律知，水对桶底的压力大小为10.6 N10.6 N。21vL21vL250.8（3 3）将水桶和水看成一个整体，在最低点时，绳子对）将水桶和水看成一个整体，在最低点时，绳子对水桶的拉力指向圆心，和重力一起提供整体所需的向心水桶的拉力指向圆心，和重力一起提供整体所需的向心力，设为力，设为F F。由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F-Mg=M F-Mg=M ，得得F=Mg+M =1F=Mg+M =110 N+110 N+1 N 62.8 N N 62.8 N。答案：（答案：（1 1）2.8 m/s2.8 m/

23、s（2 2）10.6 N10.6 N（3 3）62.8 N62.8 N22vL22vL26.50.8【补偿训练补偿训练】1.1.无缝钢管的制作原理如图所示，竖直无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为R R，则下列说法正确的是（），则下列说法正

24、确的是（）A.A.铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的B.B.模型各个方向上受到的铁水的作用力相同模型各个方向上受到的铁水的作用力相同C.C.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力供向心力D.D.管状模型转动的角速度管状模型转动的角速度最大为最大为 gR【解析解析】选选C C。铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提。铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提供向心力，没有离心力，故供向心力，没有离心力，故A A错误；铁水在竖直面内做错误；铁水在竖直面内做圆周运动，故模型各个方向上受到的铁水

25、的作用力不圆周运动，故模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定相同，故一定相同，故B B错误；若最上部的铁水恰好不离开模型错误；若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，则是重力恰好提供向心力，故内壁，则是重力恰好提供向心力，故C C正确；为了使铁正确；为了使铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速度不能小于临界角速度，故度不能小于临界角速度，故D D错误。错误。2.2.如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物块，沿着半径为的物块，沿着半径为R R的半球形的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，

26、开口向上，滑到最低点时速度大小为滑到最低点时速度大小为v v，若物块与球壳之间的摩，若物块与球壳之间的摩擦因数为擦因数为，则物块在最低点时，下列说法正确的是，则物块在最低点时，下列说法正确的是（）（）A.A.受到的向心力为受到的向心力为mg+m mg+m B.B.受到的摩擦力为受到的摩擦力为m m C.C.受到的摩擦力为受到的摩擦力为mgmgD.D.受到的向心力为受到的向心力为m m 2vR2vR2vR【解析解析】选选D D。物块在最低点受到的向心力为。物块在最低点受到的向心力为m m ，故，故A A错，错，D D正确；物块受到的摩擦力为：正确；物块受到的摩擦力为：N=N=（mg+m mg+m

27、 ），），故故B B、C C均错。均错。2vR2vR3.3.飞机起飞时，飞行员处于超重状态，即飞行员对座位的压力大飞机起飞时，飞行员处于超重状态，即飞行员对座位的压力大于他所受的重力，这种现象叫过荷，这时会造成飞行员大脑贫血，于他所受的重力，这种现象叫过荷，这时会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，过荷过大时，飞行员还会暂时失明，甚至晕厥，飞行四肢沉重，过荷过大时，飞行员还会暂时失明，甚至晕厥，飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力。如图所示是离心实员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力。如图所示是离心实验器的原理图，可以用离心实验器来研究过荷对人体的影响，测验器的原理图，可以用离心实验器来研究

28、过荷对人体的影响，测试人的抗荷能力。离心实验器转动时，被测试者做匀速圆周运动，试人的抗荷能力。离心实验器转动时，被测试者做匀速圆周运动，若被测试者所受重力为若被测试者所受重力为G G，现观察到图中的直线，现观察到图中的直线ABAB（即垂直于座（即垂直于座位的直线）与水平杆成位的直线）与水平杆成3030角。求：角。求：（1 1）被测试者做匀速圆周运动时所需向心力多大？）被测试者做匀速圆周运动时所需向心力多大？（2 2）被测试者对座位的压力多大？）被测试者对座位的压力多大？【解析解析】被测试者做匀速圆周运动所需的向心力由他受的被测试者做匀速圆周运动所需的向心力由他受的重力和座位对他的支持力的合力提

29、供，对其受力分析如图重力和座位对他的支持力的合力提供，对其受力分析如图所示。所示。（1 1）做匀速圆周运动需要的向心力为：）做匀速圆周运动需要的向心力为：F F向向=Gcot30=Gcot30=G=G3（2 2）座位对他的支持力为：）座位对他的支持力为：F=2GF=2G，由牛顿第三定律可，由牛顿第三定律可知他对座位的压力大小也为知他对座位的压力大小也为2G2G。答案：（答案：（1 1）G G（2 2）2G2GGsin303三、离心现象三、离心现象1.1.离心运动的实质：离心运动的本质是物体惯性的表离心运动的实质：离心运动的本质是物体惯性的表现，做圆周运动的物体总有沿着圆周切线飞出去的趋现，做圆

30、周运动的物体总有沿着圆周切线飞出去的趋势，之所以没有飞出去，是因为受到指向圆心的力。势，之所以没有飞出去，是因为受到指向圆心的力。2.2.离心运动的条件：做圆周运动的物体，提供向心力离心运动的条件：做圆周运动的物体，提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。3.3.离心运动的受力特点：离心运动的受力特点：如图所示：如图所示：（1 1）若）若F F合合=mr=mr2 2或或F F合合=，物体做匀速圆周运动，物体做匀速圆周运动，即即“提供提供”满足满足“需要需要”。（2 2）若）若F F合合mrmr2 2或或F F合合 ，物体做半径变小的

31、近心，物体做半径变小的近心运动，即运动，即“提供过度提供过度”，也就是，也就是“提供提供”大于大于“需需要要”。2mvr2mvr（3 3）若）若F F合合mrmr2 2或或F F合合 FFB B，烧断细线后，烧断细线后，细线上拉力细线上拉力T T消失，对消失，对A A有有f fmaxmaxmmm2 2r rB B，物体，物体B B随圆盘一起转动，选项随圆盘一起转动，选项D D正确。正确。【误区警示误区警示】分析离心运动的三个误区分析离心运动的三个误区（1 1）在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体）在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力而引起的，是惯性

32、的一种表现形式。做圆周运动所需的向心力而引起的，是惯性的一种表现形式。（2 2）物体的质量越大，速度越大（或角速度越大），半径越）物体的质量越大，速度越大（或角速度越大），半径越小时，圆周运动所需要的向心力越大，物体就越容易发生离心小时，圆周运动所需要的向心力越大，物体就越容易发生离心现象。现象。（3 3）做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外远离圆心。）做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外远离圆心。【素养训练素养训练】1.1.（多选）如图所示，洗衣机的脱水筒采用带（多选）如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（）（）A

33、.A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的B.B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C.C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D.D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好【解析解析】选选A A、C C。脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶。脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故壁，故A A正确；水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆正确；水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故周运动所需

34、的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B B错错误；误；F=ma=mF=ma=m2 2R R，增大会使向心力增大会使向心力F F增大，而转筒有洞，增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去，故力，会使更多水滴被甩出去，故C C正确；靠近中心的衣服，正确；靠近中心的衣服，R R比较小，角速度比较小，角速度一样，所以向心力小，脱水效果差，故一样，所以向心力小，脱水效果差，故D D错误。错误。2.2.如图所示，高速公路转弯处弯道圆如图所示，高速公路转弯处弯道圆半径半径R=100 mR=100 m，汽车

35、轮胎与路面间的，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数动摩擦因数=0.23=0.23。最大静摩擦力。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，若路面是水平的，问汽车转弯时与滑动摩擦力相等，若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动（离心现象）所许可的最大速率不发生径向滑动（离心现象）所许可的最大速率v vm m为为多大？当超过多大？当超过v vm m时，将会出现什么现象？（时，将会出现什么现象？（g g取取9.8 9.8 m/sm/s2 2）【解析解析】在水平路面上转弯，向心力只能由静摩擦力提供，设在水平路面上转弯，向心力只能由静摩擦力提供，设汽车质量为汽车质量为m m，则，则Ffm=mgFfm=mg，则有，则有m

36、 =mgm =mg，vm=vm=，代入数据可得，代入数据可得vm15 m/s=54 km/hvm15 m/s=54 km/h。当汽车的。当汽车的速度超过速度超过54 km/h54 km/h时，需要的向心力时，需要的向心力 大于最大静摩大于最大静摩擦力，也就是说提供的合外力不足以维持汽车做圆周运擦力，也就是说提供的合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力，汽车将做离心运动，严重的话将会出动所需的向心力，汽车将做离心运动，严重的话将会出现翻车事故。现翻车事故。2mvRgR2mvR答案：答案：54 km/h54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故汽车做离心运动或出现翻车事故【补偿训练补偿训练】1

37、.1.物体物体m m用细绳通过光滑的水用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗平板上的小孔与装有细沙的漏斗M M相连，并相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果缓且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果缓慢减小慢减小M M的质量，则物体的轨道半径的质量，则物体的轨道半径r r、角速度、角速度变化情况是（变化情况是（）A.rA.r不变，不变，变小变小B.rB.r增大，增大，减小减小C.rC.r减小，减小，增大增大D.rD.r减小，减小，不变不变【解析解析】选选B B。细绳拉力提供物体。细绳拉力提供物体m m做圆周运动需要的向心力，做圆周运动需要的向心力，当缓慢减小当缓慢减小M M的质量时，

38、对的质量时，对m m的拉力减小，拉力不足以提供向的拉力减小，拉力不足以提供向心力，物体心力，物体m m做离心运动，运动半径做离心运动，运动半径r r增大，由牛顿第二定律增大，由牛顿第二定律得得Mg=T=mMg=T=m2 2r r，因为细绳拉力，因为细绳拉力T T减小，半径减小，半径r r增大，因此增大，因此减减小，选项小，选项B B正确。正确。2.2.在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是（）止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是（）A.A.沿切线方向沿切线方向 B.B.沿半径指向圆心沿半径指向圆心C.C.沿半

39、径背离圆心沿半径背离圆心D.D.无相对运动趋势无相对运动趋势【解析解析】选选C C。可由静摩擦力的方向判断运动趋势的。可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到的静摩擦力提供向心力，指向圆心，方向，小虫受到的静摩擦力提供向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心。故故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心。故C C正确。正确。【拓展例题拓展例题】考查内容：离心运动的应用考查内容：离心运动的应用【典例典例】如图装置叫作离心节速器，它的工作如图装置叫作离心节速器，它的工作原理和下述力学模型类似：在一根竖直硬质细原理和下述力学模型类似：在一根竖直硬质细杆的顶端杆的顶端O O用铰链

40、连接两根轻杆，轻杆的下端分用铰链连接两根轻杆，轻杆的下端分别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质细杆转动时，两个金属球可在水平面上做匀速细杆转动时，两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动，如图所示。设与金属球连接的两轻圆周运动，如图所示。设与金属球连接的两轻杆的长度均为杆的长度均为l l，两金属球的质量均为，两金属球的质量均为m m，各杆的质量均可忽略，各杆的质量均可忽略不计。当发动机加速运转时，轻杆与竖直杆的夹角从不计。当发动机加速运转时，轻杆与竖直杆的夹角从3030增加增加到到6060，忽略各处的摩擦和阻力。求：，忽略各处的摩擦和阻力。求：（1 1）

41、当轻杆与竖直杆的夹角为）当轻杆与竖直杆的夹角为3030时金属球做圆周运动的线速时金属球做圆周运动的线速度的大小度的大小v v1 1。（2 2）轻杆与竖直杆的夹角从）轻杆与竖直杆的夹角从3030增加到增加到6060的过程中机器对两的过程中机器对两小球所做的总功。小球所做的总功。【解析解析】（1 1）由）由mgtan=m mgtan=m ，r=lsinr=lsin得得v v1 1=（2 2）设小球在偏角为）设小球在偏角为6060时做匀速圆周运动的速度大小时做匀速圆周运动的速度大小为为v v2 2，夹角从，夹角从3030增加到增加到6060的过程中金属球上升的高的过程中金属球上升的高度为度为h h，则，则mgtan60mgtan60=，上升的距离，上升的距离h=lh=l（cos30cos30-cos60-cos60）21vr3g tan sing6 ll22mvsin60l根据动能定理得根据动能定理得W-2mgh=2W-2mgh=2（）由以上方程解得由以上方程解得W=W=答案：（答案：（1 1）（2 2）222111mvmv225 33 mg6l5 33 mg6l3g6l【课堂回眸课堂回眸】谢 谢