1、1.2.3 离心现象及其应用,一、离心现象 观图助学,如图所示，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。,(1)链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？ (2)物体做离心运动的条件是什么？,1.离心现象：做圆周运动的物体，在所受合力突然_或_提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。 2.离心运动的原因：合力突然消失或不足以提供所需的向心力，而不是物体又受到了“离心力”。 3.离心运动的本质：由于物体具有_ ，物体做圆周运动时，总有沿_方向飞出的趋势。,消失,不足以,惯性,切线,理解概念,判断下列说法是否正
2、确。 (1)做离心运动的物体一定受到离心力的作用。( ) (2)离心运动是沿半径向外的运动。( ) (3)离心运动是物体惯性的表现。( ) (4)离心运动的运动轨迹一定是直线。( ),二、离心现象的应用和防止 观图助学,如图所示是公路旁限速的警示标志和转动的砂轮，请思考：,(1)在公路转弯处，为什么有限速的警示标志？ (2)转动的砂轮、飞轮是否需要限速？,1.离心现象的应用：_、洗衣机的脱水筒、离心分离器。 2.离心现象的防止：_、砂轮加防护罩等。,离心干燥器,转弯限速,理解概念,判断下列说法是否正确。 (1)汽车转弯时要限定速度是为了防止离心现象。( ) (2)洗衣机转动给衣服脱水利用了离心
3、现象。( ) (3)转速较高的砂轮半径不宜太大是为了防止离心现象。( ) (4)将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”是为了防止离心现象。( ),离心现象的理解,观察探究,如图1所示，绳拉球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，角速度大小为，质量为m。此时球所受合外力F合m2r，试分析在以下状态下，球的运动情况。,图1,(1)当绳子突然断裂时； (2)当绳子提供的向心力小于m2r时。 答案 (1)绳子突然断裂，绳子的拉力为零，球沿切线方向飞出。 (2)绳子提供的向心力小于m2r时，球将逐渐远离圆心，做离心运动。,探究归纳 1.对离心运动的理解(1)离心运动并非沿半径飞出的运动，而是运动半径越来
4、越大的运动或沿切线方向飞出的运动。(2)离心运动的本质是物体惯性的表现，并不是受到了“离心力”的作用。 2.合外力与向心力的关系,做离心运动的物体并非受到离心力的作用，而是合外力不足以提供向心力的结果。具体来看合外力与向心力的关系如图2所示：,图2,试题案例 例1 如图3所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( ),A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去,图
5、3,解析 摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误；摩托车正常转弯时可看做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误。 答案 B,针对训练1 用绳子拴一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，小球的运动情况是( )A.沿半径方向接近圆心 B.沿半径方向远离圆心C.沿切线方向做直线运动 D.仍维持圆周运动解析 当绳子断了以后，向心力消失，小球做离心运动，由于惯性，小球沿切线方向做直线运动，选项A、B、D错误，C正确。答案 C,离心现象
6、的应用和防止,观察探究,图4 (1)如图4甲是洗衣机脱水桶，请简述洗衣机脱水的原理。 (2)如图乙所示，汽车在平直公路上行驶，转弯时由于速度过大，会偏离轨道，造成交通事故，这是什么原因呢？,答案 (1)洗衣机脱水时，由于高速转动，水滴需要较大的向心力才能与衣服一起做圆周运动。当转速足够大时，衣服已无法向水滴提供足够大的附着力(作为向心力)，水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水。 (2)汽车转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的，汽车转弯时如果速度过大，所需要的向心力就会很大，如果超过了车轮与路面间的最大静摩擦力，汽车将做离心运动脱离轨道，造成交通事故。,探究归纳 1.几种常
7、见离心运动的对比图示,2.离心现象的防止(1)汽车在公路转弯处限速：在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力fmax，汽车将做离心运动而造成车体侧滑，因此在公路转弯处汽车必须限速。(2)转动的砂轮、飞轮限速：高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的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。,试题案例 例2 (2018梅州高一检测)某游乐场里的赛车场地为圆形，半径为100 m，一赛车与车手的总质量为100 kg，轮胎与地面间的最大静摩擦力为
8、600 N。(g取10 m/s2)(1)若赛车的速度达到72 km/h，这辆车在运动过程中会不会发生侧滑？(2)若将场地建成外高内低的圆形，且倾角为30，赛车的速度为多大时，车手感觉不到自己有相对车的侧向的运动趋势？,答案 (1)不会发生侧滑 (2)24 m/s,针对训练2 市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”这样可以( )A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C.主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D.主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒解析 汽车转弯时，车内乘客随车做圆周运动，需要向心力，不拉好扶手，站着的乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒。答案 C,
