1、第4节离心运动学习目标知识脉络1 .知道离心运动及其产生的条件，运用所学知识分析生 活、生产中的离心现象.(重点、难点)2 .通过生活现象了解离心运动的实例.3 .通过实例分析了解离心运动的应用与防止.(难点)r离心运动T1应用防止T离心运动与离心知识点先填空1.定义做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或所受合外力不足以提供做圆周定义W常见离心运j 防止方法运动所需的向心力时，物体就做逐渐远离圆心的运动,称为离心运动.2 .发生条件合外力突然为零或者不足以提供圆周运动所需的向心力.3 .离心机械(1)离心分离器；(2)离心铸造;(3)洗衣机脱水筒；(4)离心水泵.再判断1 .物体做离心运动后
2、速度一定增大(X)2 .物体做离心运动后，一定做直线运动(X)2rn)3 .物体做离心运动时F向q-.( )后思考如图4-4-1所示，雨天，当你旋转自己的雨伞，将会发现水滴沿着伞的边缘 切线飞出，你能说出其中的原因吗？【提示】伞面上的雨滴由于受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力， 由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出.合作探讨如图4-4-2所示，链球比赛中，高速旋转的链球被放手后会飞出.汽车高 速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面.请思考：图 4-4-2探讨1：链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？【提示】不是.是因为向心力不足或消失.探讨2：物体做离心运动的条件是什么？【提
3、示】物体受的合外力消失或小于圆周运动需要的向心力.核心点击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向， 之所以没有飞出去，是因为受到指向圆心的力.2 .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.3 .离心运动、近心运动的判断：物体做离心运动还是近心运动，由实际提、 一供的向心力R与所需向心力（行或机的大小关系决定.（如图4-4-3所示）图 4-4-3若R=TW疗（或O即提供”满足“需要”，物体做圆周运动.若RW02（或3）,即，提供”大于“需要”，
4、物体做半径变小的近心 运动.济（3）若歹机皈2（或加了），即“提供”不足，物体做离心运动.（4）若R=0,物体做离心运动，并沿切线方向飞出.1.如图4-4-4所示，光滑的水平面上，小球在拉力R作用下做匀速圆周运 动,若小球到达P点时JF突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是（）A. R突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B.歹突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C. R突然变大，小球将沿轨迹做离心运动D. JF突然变小，小球将沿轨迹PC逐渐靠近圆心【解析】 R突然消失时，小球将沿该时刻线速度方向，即沿轨迹Pa做离 心运动，选项A正确；R突然变小时，小球将会沿轨迹尸。做离心运动，选项B、
5、D均错误；R突然变大时，小球将沿轨迹PC做近心运动，选项C错误.【答案】A2.物体机用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗M相连，并 且正在做匀速圆周运动，如图4-4-5所示，如果缓慢减小的质量，则物体的轨 道半径八角速度变化情况是()【导学号：45732130图 4-4-5A. r不变，变小B. r增大,减小C.厂减小，增大D.厂减小，不变【解析】 细绳拉力提供物体机做圆周运动需栗的向心力，当缓慢减小M 时，对机的拉力减小，拉力不足以提供向心力，物体机做离心运动，运动半径 厂增大，由牛顿第二定律得Mg = T=机。2厂，因为细绳拉力T减小，半径厂增大， 因此0减小，选项B正确.【答案
6、B3.如图4-4-6所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当 转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R= 0.5 m,离水平地面的高度H=O.8 m,物块平抛落地过程水平位移的大小s = 0.4 m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取IOnVs?.求：图 4-4-6(1)物块做平抛运动的初速度大小m(2)物块与转台间的动摩擦因数.【解析】(1)物块做平抛运动，竖直方向有H=%户水平方向有S=VOt联立两式得m=s= 1 ms.(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有mg=n联立得jU=0.2.【答案】(1)1 m/s (2)
7、0.2离心运动的分析技巧1 .物体所受的合外力是否满足物体做圆周运动所需要的向心力，即“提供” 是否满足“需求”.物体做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.2 .离心现象是做圆周运动的物体所受合力减小.或合力突然消失所致的现 象，而不是离心力大于向心力的缘故.3 .当提供向心力的合力大于需要的向心力(R户机02厂)时，物体将做“近心 运动”./知识点，离 心运动的危害及防止先填空1 .离心运动的危害(1)飞机攀高或翻飞旋转时,离心运动造成飞行员过荷.(2)汽车在转受(尤其在下雨天)时冲出车道而发生事故.2 .离心运动的防止(1)减小物体运动的速度,使物体做圆周运动时所需的向
8、心力减少.(2)增大合外力,使其达到物体做圆周运动时所需的向心力.再判断1 .物体突然受到离心力的作用，将做离心运动(X)2 .做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运 动.(X)3.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.(V)后思考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”呢？(如 图4-4-7所示)图 4-4-7【提示】 棉花糖机器应用了离心运动的原理.合作探讨如图4-4-8所示，一群小朋友正在旋转盘上玩耍.探讨1：在旋转盘上，开始时有的人离转轴近一
9、些，有的人离转轴远一些.当 旋转盘加速时，哪些人更容易滑出去，为什么？图 4-4-8【提示】 在旋转盘上，人与旋转盘一起转动，人与转盘间的静摩擦力提供 向心力，当最大静摩擦力不足以提供向心力时，人便开始滑动(近似认为最大静 摩擦力等于滑动摩擦力).当人开始滑动时，有mgmr2,即gr1,故可 知越大越容易滑动，所以离转轴越远的人越容易滑动.探讨2：要防止离心现象发生，该采取哪些措施呢？【提示】(1)减小物体运动的速度，增加圆周运动的半径，使物体做圆周 运动时所需的向心力减小.(2)增大合外力，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力.核心点击1 .离心现象的防止：(1)防止方法：减小物体运动的速度
10、使物体做圆周运动时所需的向心力减小.增大合外力，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力.(2)常见实例:汽车、火车在弯道要限速，转动砂轮、飞轮要限速.2 .常见的两种离心运动项目实物图原理图现象及结论洗衣机脱水 筒I一 J,:滴当水滴受到物体的附着力F 不足以提供向心力时，即 Fm1r,水滴做离心运动汽车在水平路面上转弯:汽车当最大静摩擦力不足以提供向心力时，即fmean,汽车做离心运动4 .下列哪个现象利用了物体的离心运动（）A.车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心水泵工作时【解析】车辆转弯时限速、修筑铁路时弯道处内轨低于外
11、轨都是为了防止 因为离心运动而发生侧翻事故，转速很高的砂轮半径不能做得太大也是为了防止 因离心运动而将砂轮转坏.离心水泵工作是运用了水的离心运动规律，选项D 正确.【答案】D5 .汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速 率增大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应 （）【导学号：457321311A.增大到原来的二倍8 .减小到原来的一半C.增大到原来的四倍D.减小到原来的四分之一【解析】 汽车在水平路面上转弯，向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为 m,汽车与路面的动摩擦因数为，汽车的转弯半径为厂，则根g=由此得 /8浮，速率增大到原来的二倍，故转弯
12、半径应增大到原来的四倍，C项正确.【答案】C9 .洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时（）A.衣物受重力和摩擦力作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供C.筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大D.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大【解析】 对衣物研究：竖直方向受重力和摩擦力的作用且/=机g,摩擦力 /不变，水平方向受弹力的作用，A、D错；衣物随筒壁做圆周运动的向心力由 弹力提供，由N=机02厂可知当角速度增大时，弹力N增大，B错，C对.【答案】C离心现象的三点注意1 .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，是惯性的一种表现形式.2 .做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外远离圆心.3 .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现象.
