(粤教版必修2)2.3《离心现象及其应用》

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1、一、对离心运动的理解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，是因为受到向心力作用的缘故.2.合外力与向心力的关系(如图)(1)若F合=mrω2或F合=，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要”.(2)若F合>mrω2或F合>,物体做半径变小的近心运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”.(3)若F合

2、)若F合=0，则物体沿切线方向做直线运动.(1)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.(2)离心运动不是沿半径方向向外远离圆心的运动.【典例1】(2011·许昌高一检测)下列关于离心现象的说法中，正确的是()A.当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线飞出D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动【解题指导】解答本题应把

3、握以下两点：【标准解答】选C.做圆周运动的物体产生离心现象的原因是F合

4、向心力的合力大于需要的向心力(F合＞mω2r)时，物体将做“向心运动”.【变式训练】(双选)如图，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A.转速相同时，绳长的容易断B.周期相同时，绳短的容易断C.线速度大小相等时，绳短的容易断D.线速度大小相等时，绳长的容易断【解析】选A、C.绳子的拉力提供向心力，根据向心力公式可知，当转速相同，即角速度(周期)相同时，F∝r，当线速度大小相同时，F∝，故A、C正确，B、D错误.二、离心现象的应用与防止1.几种常见离心运动的对比2.离心现象的防止(1

5、)减小物体运动的速度，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.(3)常见实例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.在分析实际

6、的离心现象时，关键是找出提供物体做圆周运动的向心力，把实际运动抽象成一个理想化的圆周运动来处理.【典例2】(2011·石家庄高一检测)(双选)如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是()A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大C．转速增加，A物体比B物体先滑动D．转速增加，C物体先滑动【解题指导】三个物体均未滑动时，转动的角速度相同，a=ω2r，静摩擦力等于向心力；转

7、速增加，静摩擦力不足以提供向心力的先滑动.【标准解答】选A、D.三个物体均未滑动时，做圆周运动的角速度相同，均为ω，根据a=ω2r知，半径最大的向心加速度最大，A正确；三个物体均未滑动时，静摩擦力提供向心力，fA=2mω2R，fB=mω2R,fC=2mω2R，B物体受的摩擦力最小，B错误；转速增加时，角速度增加，当三个物体都刚要滑动时，对A：2μmg=2mω2R，对B：μmg=mω2R，对C：μmg=2mω2R，所以当转速增加时，C的静摩擦力提供向心力首先达到不足，C物体先滑动，D正确；A与B要么不动，要么一起滑动，C错误.【变

8、式训练】(2011·杭州高一检测)如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢.”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘