高考物理一輪復習知識點總結課件：第二章 第三節(jié) 離心現(xiàn)象及其應用

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歡迎進入物理課堂 第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應用 一 離心現(xiàn)象1 離心現(xiàn)象 做圓周運動的物體 在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下 就會做逐漸 圓心的運動 這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象 遠離 2 物體做離心運動的條件 當物體所受合外力突然消失或合外力不足以提供向心力時 物體做離心運動 3 在實際中 利用離心現(xiàn)象工作的機械叫做 如離心干燥 脫水 器 洗衣機的脫水筒等 離心機械 圖2 3 1所示為我國鏈球運動員投擲鏈球時情景 請思考下列問題 1 運動員未松手前鏈球做什么運動 2 運動員松手后鏈球做什么運動 答案 1 圓周運動 2 離心運動 圖2 3 1 二 離心現(xiàn)象的應用與防止1 洗衣機中的衣服跟隨脫水桶在旋轉 當轉速較快時 衣 服里的水利用 將水拋甩出脫水桶 離心運動 2 在水平公路上行駛的汽車 轉彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的 如果轉彎時速度過大 所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax 汽車將做 而造成交通 事故 離心運動 3 在汽車和火車轉彎處 為防止離心運動造成的危害 一是限定汽車和火車的轉彎速度不能太 二是把路面筑成外高 內(nèi)低的斜坡以增大 大 向心力 要點1 離心運動的理解 1 離心運動的實質 物體慣性的表現(xiàn)做勻速圓周運動的物體 由于本身有慣性 總是想沿著圓周切線方向運動 只是由于向心力作用 使它不能沿切線方向飛出 而被限制著沿圓周運動 如果提供向心力的合外力突然消失 物體由于本身的慣性 將沿著切線方向運動 這也是牛頓第一定律的必然結果 如果提供向心力的合外力減小 使它不足以將物體限制在圓周上 物體將做半徑變大的圓周運動 此時 物體逐漸遠離圓心 但 遠離 不能理解為 背離 做離心運動的物體并非沿半徑方向飛出 而是運動半徑越來越大 2 離心運動的受力特點 物體做離心運動并不是受到 離心力 作用 離心力 實際上是不存在的 而是提供的向心力太小或突然消失的緣故 3 理解離心運動的條件 1 向心力的作用效果是改變物體的運動方向 如果向心力突然消失 則物體的速度方向不再變化 由于慣性 物體將沿切線方向飛出去 它不是沿半徑方向飛出 2 如果提供的向心力太小 雖然物體的速度方向仍在變化 但變化較慢 因此物體會偏離原來的圓周而做離心運動 其軌跡為圓周和切線間的某一條曲線 例1 雙選 一個粗糙的水平轉臺以角速度 勻速轉動 轉臺上有一質量為m的物塊恰能隨轉臺一起轉動而做勻速圓周 運動 則下列說法正確的是 A 若增大角速度 物塊將沿切線方向飛出B 若增大角速度 物塊將沿曲線逐漸遠離圓心C 若減小角速度 物塊將沿曲線逐漸靠近圓心D 若減小角速度 物塊仍做勻速圓周運動解析 物體恰能隨轉臺一起轉動 說明此時充當向心力的摩擦力恰好能夠保證物體做圓周運動 如果增大角速度 則需要的向心力要增大 而摩擦力不能再增大了 因此 物體就會逐漸遠離圓心 B答案正確 若減小角速度 則需要的向心力減小 而摩擦力也可以減小 因此 物體仍做勻速圓周運動 D答案正確 答案 BD 分析物體是做圓周運動 離心運動還是向心運動 要看外界提供的向心力與物體做圓周運動所需要的向心力的關系 1 當F m 2r時 物體做勻速圓周運動 2 當F 0時 物體沿切線方向飛出 3 當F m 2r時 物體逐漸遠離圓心 4 當F m 2r時 物體逐漸靠近圓心 圖2 3 2 1 下列關于離心現(xiàn)象的說法正確的是 C A 當物體所受的離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象B 做勻速圓周運動的物體 當它所受的一切力都消失時 它將做背離圓心的圓周運動C 做勻速圓周運動的物體 當它所受的一切力都消失時 它將沿切線方向做直線運動D 做勻速圓周運動的物體 當它所受的一切力都消失時 它將沿切線方向做曲線運動 要點2 離心現(xiàn)象的應用與防止 1 應用 利用離心運動制成的離心機械 如離心干燥器 洗衣機的脫水筒等 洗衣機的脫水 當脫水桶轉得比較慢時 水滴與衣服的附著力F足以提供所需的向心力 水滴做圓周運動 當脫水桶轉得比較快時 附著力F不足以提供所需的向心力 于是水滴做離心運動 穿過脫水桶孔 飛到桶外 2 防止 在汽車和火車轉彎處 為防止離心運動造成的危害 一是限定汽車和火車的轉彎速度不能太大 二是把路面筑成外高內(nèi)低的斜坡以增大向心力 在水平公路上行駛的汽車 轉彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的 如果轉彎時速度過大 所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax 汽車將做離心運動而造成交通事故 因此 在公路彎道處 車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度 例2 雙選 洗衣機的甩干桶在轉動時有一衣物附著在桶 壁上 此時 A 衣服受到重力 桶壁的彈力和摩擦力B 衣服隨桶壁做圓周運動的向心力是摩擦力C 桶壁的彈力隨桶的轉速的增大而增大D 桶壁對衣物的摩擦力隨轉速的增大而增大解析 衣服受到重力 桶壁的彈力和摩擦力 選項A正確 衣服在彈力充當?shù)南蛐牧ψ饔孟伦鰣A周運動 B錯誤 轉速增大 向心力增大 即彈力增大 C正確 摩擦力與重力是一對平衡力 因此D錯誤 答案 AC 2 雙選 為了防止汽車在水平路面上轉彎時出現(xiàn) 打滑 的現(xiàn)象 可以 BC A 增大汽車轉彎時的速度B 減小汽車轉彎時的速度C 增大汽車與路面間的摩擦D 減小汽車與路面間的摩擦 3 下列說法中錯誤的有 B A 提高洗衣機脫水筒的轉速 可以使衣服甩得更干B 轉動帶有雨水的雨傘 水滴將沿圓周半徑方向離開圓心C 為了防止發(fā)生事故 高速轉動的砂輪 飛輪等不能超過允許的最大轉速D 離心水泵利用了離心運動的原理 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全