高中物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析

1、2022-4-26第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析水平面圓周運(yùn)動(dòng)一、水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)一、水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)2 2、火車轉(zhuǎn)彎：、火車轉(zhuǎn)彎：3 3、汽車轉(zhuǎn)彎：、汽車轉(zhuǎn)彎： 1 1、圓錐擺：圓錐擺：2022-4-26問(wèn)題：?jiǎn)栴}：“旋轉(zhuǎn)秋千旋轉(zhuǎn)秋千”中的纜繩跟中心軸的夾角與哪些中的纜繩跟中心軸的夾角與哪些因素有關(guān)？體重不同的人坐在秋千上旋轉(zhuǎn)時(shí)，纜繩與因素有關(guān)？體重不同的人坐在秋千上旋轉(zhuǎn)時(shí)，纜繩與中心軸的夾角相同嗎？中心軸的夾角相同嗎？類型一類型一園錐擺園錐擺2022-4-26 “旋轉(zhuǎn)秋千旋轉(zhuǎn)秋千”的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化，可以看做如下的的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化，可以看做如下的物理模型：在一根長(zhǎng)為物理模型：在一根長(zhǎng)為l的細(xì)線

2、下面系一根質(zhì)量為的細(xì)線下面系一根質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，使懸線與豎直方向的小球，將小球拉離豎直位置，使懸線與豎直方向成成角，給小球一根初速度，使小球在水平面內(nèi)做圓角，給小球一根初速度，使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)圓錐面，這種裝置叫做周運(yùn)動(dòng)，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)圓錐面，這種裝置叫做圓錐擺。圓錐擺。 2022-4-26例、例、小球做小球做圓錐擺圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)l，與豎直方向成，與豎直方向成角，求小球角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。OmgTF小球受力：小球受力：豎直向下的重力豎直向下的重力G沿繩方向的拉力沿繩方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力

3、：由由T和和G的合力提供的合力提供解：解：ltanmgF合小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑sinlr 由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：rmmaF2合sintan2lmmg即：即：coslgr2coslg2022-4-26類型二、火車轉(zhuǎn)彎類型二、火車轉(zhuǎn)彎NG向右轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)（1）火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差）火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差2022-4-26NGF1火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差外軌對(duì)輪緣的彈力外軌對(duì)輪緣的彈力F就是使就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力火車轉(zhuǎn)彎的向心力根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F=m 可知可知RV2火車質(zhì)量很大火車質(zhì)量很大外軌對(duì)輪緣的彈力很大外軌對(duì)輪緣的彈力很

4、大外軌和外輪之間的磨損大，外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容鐵軌容易受到損壞易受到損壞向右轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)F【例題例題1 1】火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高，則火車轉(zhuǎn)彎（樣高，則火車轉(zhuǎn)彎（ ） A.A.對(duì)外軌產(chǎn)生向外的擠壓作用對(duì)外軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 B B對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向外的擠壓作用對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 C C對(duì)外軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用對(duì)外軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 D D對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 NGF（2 2）火車的向心力：）火車的向心力：由由G和和N的合力提供的合力提供2 2、當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí)：、當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí)：（1

5、 1）火車受力：）火車受力：豎直向下的重力豎直向下的重力 G垂直軌道面的支持力垂直軌道面的支持力 N【例題例題1 1】火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（ ） A A為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對(duì)于輪緣的壓力提供圓為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對(duì)于輪緣的壓力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力周運(yùn)動(dòng)的向心力 B.B.為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對(duì)車為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對(duì)車的彈力的合力的彈力的合力 C C以防列車傾倒造成翻車事故以防列車傾倒造成翻車事故 D.D.為了減小火車輪緣與外軌的壓力為了減小火車輪緣與外軌的壓力 h是內(nèi)外軌高度差是內(nèi)外軌高度差，L是軌距是軌距GN

6、hL F注意這時(shí)的向心注意這時(shí)的向心力是水平的力是水平的 F=mgtanmgsin=mgh/L 20vmR=20vhmgmLR=0RghvL=33什么情況下可以使鐵軌和軌緣之間的擠壓消失什么情況下可以使鐵軌和軌緣之間的擠壓消失呢？呢？0RghvL= 在實(shí)際中，鐵軌修好之后在實(shí)際中，鐵軌修好之后h h、R R、L L一定，又一定，又g g是定值，所以火車拐彎時(shí)是定值，所以火車拐彎時(shí)的車速是一定值的車速是一定值（4）當(dāng)火車行駛速率）當(dāng)火車行駛速率vv0時(shí)，時(shí)， 外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；火車行駛速率火車行駛速率vvoGNN 當(dāng)火車行駛速率當(dāng)火車行駛速率vvo時(shí)，時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力

7、。內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力。火車行駛速率火車行駛速率vh) )，求：，求：(1)(1)火車以多大的速率火車以多大的速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩鐵軌不會(huì)給車輪沿轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩鐵軌不會(huì)給車輪沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的側(cè)壓力？半徑方向的側(cè)壓力？(2)(2)是多大時(shí)外軌對(duì)車輪有沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的側(cè)壓力？是多大時(shí)外軌對(duì)車輪有沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的側(cè)壓力？(3)(3)是多大時(shí)內(nèi)軌對(duì)車輪有沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的側(cè)壓力？是多大時(shí)內(nèi)軌對(duì)車輪有沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的側(cè)壓力？2022-4-26問(wèn)題：?jiǎn)栴}：設(shè)內(nèi)外軌間的距離為設(shè)內(nèi)外軌間的距離為L(zhǎng)，內(nèi)外軌的高度差，內(nèi)外軌的高度差為為h，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，則火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速，則火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為度為

8、v0 ？F合合=mgtanmgsin=mgh/L由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F合合=ma 所以所以mgh/L=即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度Rvm20LRghv 02022-4-26根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律NGFRvmmgF2tantanRgv 外軌對(duì)外輪緣有彈力tanRgv 內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣有彈力tanRgv 1 1、水平路面上：、水平路面上： 【例題例題2 2】汽車在半徑為汽車在半徑為r的水平彎道上轉(zhuǎn)彎的水平彎道上轉(zhuǎn)彎, ,如果汽車與如果汽車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為, ,那么汽車不發(fā)生側(cè)滑的最大速率那么汽車不發(fā)生側(cè)滑的最大速率是多大是多大? ?2vumg

9、mrvugr= 【例題例題1 1】在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是（在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是（ ） A A、重力和支持力的合力、重力和支持力的合力 B.B.、靜摩檫力、靜摩檫力 C C、滑動(dòng)摩檫力、滑動(dòng)摩檫力 D D、重力、支持力和牽引力的合力、重力、支持力和牽引力的合力【例題例題3 3】汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲甲和和f乙乙以下說(shuō)法正確的是（以下說(shuō)法正確的是（ ) ) A.A.f甲

10、甲小于小于f乙乙 B Bf甲甲等于等于f乙乙C Cf甲甲大于大于f乙乙 D Df甲甲和和f乙乙大小均與汽車速率無(wú)關(guān)大小均與汽車速率無(wú)關(guān)2 2、傾斜路面上：、傾斜路面上：2022-4-262022-4-261. 繩繩在光滑水平面內(nèi)在光滑水平面內(nèi),依靠繩的拉力依靠繩的拉力T提供提供向心力向心力.T = MV2/ R在不光滑水平面內(nèi)在不光滑水平面內(nèi),除繩的拉力除繩的拉力T外，外，還要考慮摩擦力。還要考慮摩擦力。v細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)

11、，問(wèn)角速度在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)2022-4-263.彈簧彈簧在在光滑光滑水平面內(nèi)水平面內(nèi), 由彈簧的彈力由彈簧的彈力F來(lái)來(lái)提供向心力提供向心力.F = MV2/ RO例例:勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為K的彈簧的彈簧,一端栓著質(zhì)量為一端栓著質(zhì)量為M的的光滑小球光滑小球,一端固定在水平面內(nèi)一端固定在水平面內(nèi),以角速度以角速度, 半半徑徑L做勻速圓周運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求彈簧的原長(zhǎng)求彈簧的原長(zhǎng).據(jù)胡克定律據(jù)胡克定律: 有有 F=K(L-L0 )據(jù)牛頓第二定律據(jù)牛頓第二定律: K(L-L0 ) = M 2L解得解得: L0 = L - M 2 L/ K .注意注意: 對(duì)于彈簧約束情

12、況下的圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于彈簧約束情況下的圓周運(yùn)動(dòng), 一定一定要找準(zhǔn)真實(shí)的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與向心力要找準(zhǔn)真實(shí)的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與向心力.LL0F解解:設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0 , 則彈簧的形變量為則彈簧的形變量為L(zhǎng)-L0 .2022-4-26例例: A、B、C三物體放在水平圓臺(tái)上三物體放在水平圓臺(tái)上, ,它它們與平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)相同們與平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)相同, ,其質(zhì)量之比其質(zhì)量之比為為3:2:1,3:2:1,它們與轉(zhuǎn)軸之間的距離之比為它們與轉(zhuǎn)軸之間的距離之比為1:2:3,1:2:3,當(dāng)平臺(tái)以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)平臺(tái)以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí), ,它它們均無(wú)相對(duì)滑動(dòng)們均無(wú)相對(duì)滑動(dòng), ,它們受到靜摩擦力分別

13、它們受到靜摩擦力分別為為fA A、fB B、fC C, ,則則 ( )( ) A. A. fA A fB B fB B fC C C. C. fA A= =fB B fC C D. D. fA A= =fC C fB B解析解析: :A、B、C三物體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中未發(fā)生三物體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中未發(fā)生滑動(dòng)，故轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體提供的靜摩擦力應(yīng)等于滑動(dòng)，故轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體提供的靜摩擦力應(yīng)等于它們作圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，即它們作圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，即f提供提供= =f需要需要= =fn n= =M2R. .三物體繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相三物體繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，把質(zhì)量和圓周運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系代入上式，等，把質(zhì)量和圓周運(yùn)

14、動(dòng)的半徑關(guān)系代入上式，比較可知比較可知fA A= =fC C 當(dāng)時(shí)桿對(duì)物有向下的拉力0.vv當(dāng)時(shí) ,F0,桿 對(duì) 物 有 向 上 的 支 持 力過(guò)最高點(diǎn)的速度過(guò)最高點(diǎn)的速度V VO O為多大時(shí)為多大時(shí)? ?桿對(duì)球的作用力消失桿對(duì)球的作用力消失 小球以速度小球以速度V V經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的時(shí)候桿經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的時(shí)候桿對(duì)小球的拉力為多少對(duì)小球的拉力為多少? ?Fmg22vFmgmRvFmmgR+=-質(zhì)點(diǎn)在豎直放置的光質(zhì)點(diǎn)在豎直放置的光滑細(xì)管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)滑細(xì)管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) （1 1）V=0V=0是小球是否過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件。是小球是否過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件。(2)vgRgRVgR=是拉力是推力總結(jié)：總結(jié)：【例題例

15、題1 1】用一輕桿栓著質(zhì)量為用一輕桿栓著質(zhì)量為m m的物體的物體, ,在豎直平面內(nèi)做圓在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng), ,則下列說(shuō)法正確的是（則下列說(shuō)法正確的是（ ） A.A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí), ,桿子的張力可以為零桿子的張力可以為零 B. B.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零 C.C.小球剛好過(guò)最高點(diǎn)是的速度是小球剛好過(guò)最高點(diǎn)是的速度是 D.D.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí), ,桿子對(duì)小球的作用力可以與球所受桿子對(duì)小球的作用力可以與球所受的重力方向相反的重力方向相反gRR 【例題例題1 1】長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，的輕質(zhì)細(xì)桿，A端有一質(zhì)量為端有一質(zhì)量

16、為3kg的小的小球，以球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s，取，取g=10m/s2，則此時(shí)輕桿，則此時(shí)輕桿OA將（將（ ） A受到受到6.0N的拉力的拉力 B.受到受到6.0N的壓力的壓力 C受到受到24N的拉力的拉力 D受到受到54N的拉力的拉力小結(jié)：小結(jié)：v解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題關(guān)鍵在于找出向心力的來(lái)源v向心力公式、向心加速度公式雖然是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)這一特例得出，但它同樣適用于變速圓周運(yùn)動(dòng) 2022-4-26練習(xí)：練習(xí)：一一輛汽車勻速率通過(guò)半徑為輛汽車勻速率通過(guò)半徑為R的圓弧拱形路

17、面，關(guān)的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（于汽車的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（ ）A汽車對(duì)路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力汽車對(duì)路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力B.汽車對(duì)路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽汽車對(duì)路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車所受重力車所受重力C汽車的牽引力大小不發(fā)生變化汽車的牽引力大小不發(fā)生變化D.汽車的牽引力大小逐漸變小汽車的牽引力大小逐漸變小2022-4-26凸橋凸橋(外軌外軌)輕繩輕繩(內(nèi)軌內(nèi)軌)輕桿輕桿(圓管圓管)最高點(diǎn)受力特點(diǎn)最高點(diǎn)受力特點(diǎn)產(chǎn)生背離圓心的產(chǎn)生背離圓心的力力(支持力支持力)產(chǎn)生指向圓心的產(chǎn)生指向圓心的力力(拉力

18、或壓力拉力或壓力)既可產(chǎn)生背離指既可產(chǎn)生背離指向圓心的力也可向圓心的力也可產(chǎn)生指向圓心的產(chǎn)生指向圓心的力力(支持力或拉力支持力或拉力)最高點(diǎn)特征方程最高點(diǎn)特征方程mg- N = mV2/RMg+T = mV2/RMg+T = mV2/R產(chǎn)生支持力產(chǎn)生支持力:mg- N = mV2/R產(chǎn)生拉力產(chǎn)生拉力:做完整圓運(yùn)動(dòng)的做完整圓運(yùn)動(dòng)的條件條件0vgRv 0v豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)幾種模型比較豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)幾種模型比較過(guò)山車、飛機(jī)在豎直平面翻筋斗、水流星與繩模型類似過(guò)山車、飛機(jī)在豎直平面翻筋斗、水流星與繩模型類似2022-4-26第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析-離心運(yùn)動(dòng)F=rvm2提提供供物體做圓周物體做圓

19、周運(yùn)動(dòng)的向心力運(yùn)動(dòng)的向心力物體做圓周運(yùn)動(dòng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)所所需需要要的向心力的向心力當(dāng)當(dāng) “供供”“”“需需”平衡平衡時(shí)，物體做圓周時(shí)，物體做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)想一想：想一想：當(dāng)當(dāng) “供供”“”“需需”不平衡不平衡時(shí)，物體將如何時(shí)，物體將如何運(yùn)動(dòng)呢？運(yùn)動(dòng)呢？2022-4-26離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)1鏈球開(kāi)始做什么運(yùn)動(dòng)？鏈球開(kāi)始做什么運(yùn)動(dòng)？2鏈球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員手以后鏈球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員手以后做什么運(yùn)動(dòng)？做什么運(yùn)動(dòng)？2008年北京奧運(yùn)會(huì)期望我年北京奧運(yùn)會(huì)期望我國(guó)的著名女鏈球運(yùn)動(dòng)員顧國(guó)的著名女鏈球運(yùn)動(dòng)員顧原在奧運(yùn)動(dòng)爭(zhēng)取佳績(jī)。鏈原在奧運(yùn)動(dòng)爭(zhēng)取佳績(jī)。鏈球的運(yùn)動(dòng)情況。球的運(yùn)動(dòng)情況。2022-4-26 1、離心運(yùn)動(dòng)定義：做勻速圓周

20、運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。一、離心運(yùn)動(dòng)2022-4-262、離心運(yùn)動(dòng)的條件：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力 3、對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的分析：當(dāng)當(dāng)F=m2r時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)當(dāng)F= 0時(shí)，物體沿切線方向飛出；時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng)當(dāng)Fm2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心；時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心；當(dāng)當(dāng)Fm2r時(shí)，物體逐漸靠近圓心時(shí)，物體逐漸靠近圓心.2022-4-264、離心運(yùn)動(dòng)本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)；離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象。5、離心

21、運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ：做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)合外力消失時(shí)，它就以這一時(shí)刻的線速度沿切線方向飛去做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)，它不是沿半徑方向飛出做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不存在所謂的“離心力”作用，因?yàn)闆](méi)有任何物體提供這種力 2022-4-26離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置解釋：oFmr2F 當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力水滴跟物體的附著力F F 足以足以提供所需的向心力提供所需的向心力F F 使水滴使水滴做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，附著力較快時(shí)，附著力 F F 不足以提不足以

22、提供所需的向心力供所需的向心力 F F，于是水滴，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)網(wǎng)孔，飛做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。到網(wǎng)籠外面。 2022-4-262、洗衣機(jī)的脫水筒、洗衣機(jī)的脫水筒3、用離心機(jī)把體溫計(jì)的、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)水銀柱甩回玻璃泡內(nèi) 當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力縮口的阻力 F F 足以提供所需足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)柱做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時(shí)，阻力得相當(dāng)快時(shí)，阻力 F F 不足以不足以提供所需的向心力，水銀柱提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)

23、入玻璃泡內(nèi)。2022-4-264、制作、制作“棉花棉花”糖的原理：糖的原理： 內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似，里面加入白砂糖，加熱使似，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。像一團(tuán)團(tuán)棉花。要使原來(lái)作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？要使原來(lái)作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？問(wèn)題1：A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大

24、到大于物體所受合外力。、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失、減小合外力或使其消失2022-4-26三、離心運(yùn)動(dòng)的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)F mr2F汽車 在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超過(guò)規(guī)定的速度。2、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等2022-4-26問(wèn)題2：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物

25、體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小所需的向心力減小B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力所需的向心力2022-4-261、下列說(shuō)法正確的是、下列說(shuō)法正確的是 ( )A、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心；時(shí)，將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心；B.、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周切線方向離開(kāi)圓心；失時(shí)，將沿圓周切線方向離開(kāi)圓心；C、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向心、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)

26、向心力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng)；力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng)；D、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣故。故。鞏固練習(xí)：2022-4-26 、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑打滑”的的現(xiàn)象，可以：現(xiàn)象，可以：( ) A、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 B.、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度C.、增大汽車與路面間的摩擦、增大汽車與路面間的摩擦 D、減小汽車與路面間的摩擦、減小汽車與路面間的摩擦 3、物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡是、物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡是（ ）A一定是直線。一定是直線。B一定是

27、曲線。一定是曲線。C可能是直線，也可能是曲線?？赡苁侵本€，也可能是曲線。D可能是圓?？赡苁菆A。 2022-4-264、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的有：（、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的有：（ ）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B.、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心心C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理2022-4-265 5、雨傘半徑為雨傘半徑為

28、R，高出地面，高出地面h，雨傘以角速度，雨傘以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，雨旋轉(zhuǎn)時(shí)，雨滴從傘邊緣飛出（滴從傘邊緣飛出（ ）A沿飛出點(diǎn)半徑方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)。沿飛出點(diǎn)半徑方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)。B沿飛出點(diǎn)切線方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)。沿飛出點(diǎn)切線方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)。C雨滴落在地面上后形成一個(gè)和傘半徑相同的圓圈。雨滴落在地面上后形成一個(gè)和傘半徑相同的圓圈。D雨滴落在地面上后形成一個(gè)半徑雨滴落在地面上后形成一個(gè)半徑的圓圈的圓圈 ghRr/2122022-4-266、質(zhì)量為質(zhì)量為m物體物體A用線通過(guò)光滑的水平板上的小孔與質(zhì)用線通過(guò)光滑的水平板上的小孔與質(zhì)量為量為M砝碼砝碼B相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所相連，并

29、且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示如果減小示如果減小M的質(zhì)量，則物體的軌道半徑的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r，角速度，角速度線速度線速度v的大小變化情況是的大小變化情況是( ) Ar不變，不變，v變小，變小，變小變小 Br增大，增大，減小，減小，v不變不變 Cr減小，減小，v不變，不變，增大增大 Dr減小，減小，不變，不變，v變小變小 2022-4-26小結(jié)小結(jié)離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)1定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或者不足于提供圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力的情況下，失或者不足于提供圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱作為離心

30、運(yùn)動(dòng)。就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱作為離心運(yùn)動(dòng)。2 條件：當(dāng)條件：當(dāng)F= 0時(shí)，物體沿切線方向飛出。時(shí)，物體沿切線方向飛出。Fm2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心。時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心。3 本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)物體慣性的表現(xiàn)。物體慣性的表現(xiàn)。二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止二、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例洗衣機(jī)的脫水筒、棉花糖的產(chǎn)生等。洗衣機(jī)的脫水筒、棉花糖的產(chǎn)生等。.防止實(shí)例防止實(shí)例汽車拐彎時(shí)的限速、高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、汽車拐彎時(shí)的限速、高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速等。砂輪的限速等。2022-4-26四、四、向心力和向心加速度向心力和向心加速度rfrTrrvarfmrTmrmrvmmaF2222222222222022-4-26 試分析質(zhì)量為試分析質(zhì)