高一物理研究离心现象及其应用

2021/3/10
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小结：
• 当F供=F需时， 物体沿圆周做圆周运动
• 当F供= 0时，物体沿切线方向做直线运动
• 当F供＜ F需时，物体做逐渐远离圆心的曲线 运动
• 当F供＞ F需时，物体做逐渐靠近圆心的曲线 运动
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二、离心运动的应用
1、洗衣机的脱水筒
当脱水筒转得比较慢 时，水跟衣物的附着力， 足以提供水做圆周运动 所需的向心力，水随衣 物做圆周运动。当脱水 筒转得比较快时，附着 力 不足以提供圆周运 动所需的向心力 ，于 是水做离心运动，穿过 网孔，飞到脱水筒之外。
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3、离心水泵
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4、 制作“棉花”糖的原理：
内筒与洗衣机的脱 水筒相似，里面加入 内白砂糖，加热使糖 熔化成糖汁。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。
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问题二：要防止离心现象发生，该怎么办？
A、减小物体运动的速度，使物体做圆周运动 时所需的向心力减小到等于提供的向心力
B、增大提供的向心力，使其达到物体做圆周 运动时所需的向心力
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知识拓展
在日常生活中，有不少人用“离心力”来解释离心 现象．其实，“离心力”这个概念不够严密．物 体发生离心现象并不是因为有什么“离心力”作 用在物体上，而是因为提供的向心力消失或小于 所需要的向心力．
B、做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失时，将沿圆周切线方向离开圆心
C、做匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个 向心力，维持其做圆周运动
D、做离心运动的物体，是因为受到离心力作用 的缘故
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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 )
D、离心水泵利用了离心运动的原理
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5. 物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与 砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如 图所示．如果减小M的质量，则物体的轨道
半径r，角速度ω线速度v的大小变化情况B是
()
A、r不变，v变小，ω变小
B、r增大，ω减小，v不变
C、r减小，v不变，ω增大
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
来自百度文库
A、a、b
B、a、c
C、b、d
D、b、c
4. 下列说法中错误的有： ( B )
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、r减小，ω不变，v变小
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6. 如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径50m 的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2 倍，欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯道处行驶的 最大速度是多少？（ g取10 m/s2 ）
解析：水平弯道汽车转弯的向心力由路面对车 轮的静摩擦力提供，要不打滑，则汽车转弯时 所需向心力必须小于等于最大静摩擦力。当最 大静摩擦力提供汽车圆周运动所需向心力时， 汽车的速度是其转弯时不打滑的最大速度，设 为Vm，有：
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2、离心沉淀器
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用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
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当离心机转得比较慢 时，缩口的阻力 F 足以 提供所需的向心力，缩 口上方的水银柱做圆周 运动。当离心机转得相 当快时，阻力 F 不足以 提供所需的向心力，水 银柱做离心运动而进入 玻璃泡内。
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问题一:要使原来做圆周运动的物体做离心运
动，该怎么办？
A、提高转速，使物体所需向心力增大到大于所提 供的向心力。
B、减小提供的向心力或使其消失
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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，
转弯时所需的向心力是由车
2.4研究离心现象及其应用
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我们小时候大都喜 欢吃棉花糖，而且 当时一定非常奇 怪．为什么一颗一 颗的白砂糖，经过 机器一转，就变成 又松又软的“棉花” 不断向外“飞出”?
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一、认识离心运动
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1. 离心运动：
做圆周运动的物体， 在所提供的向心力突 然消失，或者不足以 提供圆周运动所需的 向心力的情况下，就 做逐渐远离圆心的运 动。这种运动叫做离 心运动。
轮与路面的静摩擦力提供的。
如果转弯时速度过大，所需 向心力大于最大静摩擦力，
f max< m
υ2
r
汽车将做离心运动而造成交
f max
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。 2021/3/10
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υ
汽车
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2、高速旋转的飞轮、砂轮的限速
原因：
转动的砂高速轮和飞轮等，都不得超过 允许的最大转速，如果转速过高，砂轮 和飞轮内部分子间的相互作用力不足以 提供所需的向心力时，离心运动会使它 们破裂，甚至酿成事故。
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思考：物体做离心运动，需要满足什
么条件呢？
2. 物体做离心运动的条件：
• 提供的向心力突然消失或小于所需要的 向心力，即：F供=0 或 F供<F需。
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3. 离心现象的本质
• 物体惯性的表现
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拓展：思考与讨论
• 当所提供的向心力突然消失或小于圆周 运动所需要的向心力时，物体就做远离 圆心的离心运动，那么当所提供的向心 力大于所需要的向心力时，物体会做什 么样的运动呢？
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达标检测：
1. 关于做离心运动的物体的运动轨迹，正确
的是 ( C )
A、一定是直线。 B、一定是曲线。 C、可能是直线，也可能是曲线。 D、可能是圆。
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2. 下列说法正确的是 ( B )
A 、做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失时，将沿圆周半径方向离开圆心