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1、離心運(yùn)動-知識探討
合作與討論
(一)觀察家用洗衣機(jī)的甩干桶,看它有什么特點(diǎn),討論它的工作原理.
我的思路:離心干燥原理.
(二)汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎前為什么要減速?
我的思路:減少需要的向心力,減少事故.
思考過程
1.離心運(yùn)動的概念:做勻速圓周運(yùn)動的物體,在合外力突然消失或所受合外力不足以提供做圓周運(yùn)動所需的向心力時,物體就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動,稱為離心運(yùn)動.
2.要注意離心現(xiàn)象是做圓周運(yùn)動的物體向心力不足,或失去向心力所致的現(xiàn)象,絕不可以錯誤地認(rèn)為離心現(xiàn)象是離心力大于向心力的緣故.
3.對做勻速圓周運(yùn)動的物體
(1)要考慮到當(dāng)物體的線速度或角速度等物理量的變化要
2、引起物體所需向心力的變化,此時是否會做離心運(yùn)動,從而分析物體做圓周運(yùn)動的半徑、受力等相應(yīng)的變化;
(2)要注意防止和應(yīng)用:在實際中經(jīng)??紤]到這些問題,如車輛轉(zhuǎn)彎有規(guī)定的速度,運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)件有規(guī)定的轉(zhuǎn)速.
4.當(dāng)物體所需要向心力滿足:F=mv2/r時物體做勻速圓周運(yùn)動;當(dāng)F<mv2/r時物體做離心運(yùn)動;當(dāng)F>mv2/r時物體做近心運(yùn)動.
例題解析
【例1】 物體做離心運(yùn)動時,運(yùn)動軌跡的形狀
A.一定是直線
B.一定是曲線
C.可能是直線也可能是曲線
D.可能是一個小圓
解析:做勻速圓周運(yùn)動的物體,在合外力突然消失時物體從切線飛出后可能做勻速直線運(yùn)動;當(dāng)向心力不足以提供圓周運(yùn)動所
3、需的向心力時,物體做離心運(yùn)動,即越來越遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動.所以,運(yùn)動可能是直線也可能是曲線,但不可能是圓周.
答案:C
點(diǎn)評:注意兩種情況的離心運(yùn)動有區(qū)別,一種是向心力突然消失,另一種是向心力減小.
【例2】 如圖所示,一木塊放于水平轉(zhuǎn)盤上,與轉(zhuǎn)軸的距離為r,若木塊與盤面間的最大靜摩擦力是木塊重力的μ倍,為使木塊不與轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對移動,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度的最大值是_______.
解析:物體放在圓盤上只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用,當(dāng)物體剛要滑動時,它的最大靜摩擦力提供向心力,此時為物體不動的最小角速度
由μmg=mrω2可得ω=(μg/r) 1/2.
點(diǎn)評:熟練應(yīng)用牛頓定律,并與圓周運(yùn)動緊密結(jié)合.
規(guī)律總結(jié)
規(guī)律:離心原理.
知識:離心機(jī)械.
方法:1.物體做勻速圓周運(yùn)動的條件:
v0≠0;力的大小恒定且總指向圓心,滿足:F=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2=mvω的供需關(guān)系.
當(dāng)Fmv2/r時,做近心運(yùn)動;
當(dāng)F=0時,沿切線飛出.
2.離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止.