2.3,离心现象及其应用

2 v ＝mω2r＝m . r (3)比较F与F向的关系，确定物体运动的情况.
第3讲 离心现象及其应用
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特别提醒
在分析实际的离心现象时，关键是找出向
心力，抓住现象的本质，把实际运动抽象成一个理想
化的圆周运动来处理.
第3讲 离心现象及其应用
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例2
如图2所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细
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二、离心运动的应用
1.常见几种离心运动对比图示
项 目 洗衣 机脱 水筒
第3讲 离心现象及其应用
实物图
原理图
现象及结论 当水滴跟物体的附
着力F不足以提供向 水滴做离心运动
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心力时，即F＜mω2r，
汽车在水 平路面上 转弯
当最大静摩擦力不足
以提供向心力时，即 2 v fmax＜ m ，汽车做离 r 心运动
5
二、离心现象的应用 1.应用：离心 干燥器 、离心分离器、脱水桶、投掷链球.
2. 危害与防止：车辆转弯时易出现交通事故，拐弯时应
减小 速度 .
第3讲 离心现象及其应用
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想一想
在汽车或火车拐弯处，为什么有限速的警示标志？
答案
在汽车或火车拐弯处，当机车速度超过限速时会出
现离心现象而导致车祸发生.
第3讲 离心现象及其应用
心运动的碎屑造成的伤害，选项B正确；
做圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然增大时，物体
做近心运动，选项C错误；
第3讲 离心现象及其应用
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做圆周运动的物体，当所受的外力消失时，物体以当时的
速度做匀速直线运动，即沿圆周的切线做匀速直线运动，
选项D正确.本题答案为C.
答案 C
第3讲 离心现象及其应用
2.条件：物体所受合力 突然消失 或不足以提供圆周运动所
需的 向心力 .
第3讲 离心现象及其应用
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想一想
做圆周运动的物体，当所受合力突然消失时，
物体为什么沿切线方向远离圆心？ 答案 当所受合力突然消失时，物体由于惯性保持原来
的切线方向速度不变，因此，物体沿切线方向远离圆心.
第3讲 离心现象及其应用
第3讲 离心现象及其应用
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当离心机快速旋 用离心机把 体温计的水 银甩回玻璃 泡中
转时，缩口处对
水银柱的阻力不
足以提供向心力
时，水银柱做离
心运动进入玻璃
泡内
第3讲 离心现象及其应用
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2.离心运动问题的分析思路
(1)对物体进行受力分析，确定提供给物体向心力的合力F. (2)根据物体的运动，计算物体做圆周运动所需的向心力 F 向
运动，C项正确，D项错误.
答案 BC
第3讲 离心现象及其应用
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临界问题分析
4.如图5所示，置于圆形水平转台边缘的小物
块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，
物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转
图5
台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过
程水平位移的大小s＝0.4 m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动
解析 物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
v2 0 μmg＝m R ④
v2 0 联立③④得 μ＝gR＝0.2
答案 0.2
第3讲 离心现象及其应用
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)
A.当物体所受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消失时，
它将做背离圆心的圆周运动 它将沿切线做直线运动 它将做曲线运动
第3讲 离心现象及其应用
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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，
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，
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课堂讲义
理解·深化·探究
一、对离心运动的理解 1.离心现象
(1)若所受合力突然消失，物体沿切线方向做直线运动.
(2)若所受合力不足，物体在圆周与切线之间做逐渐远离圆 心的曲线运动.
第3讲 离心现象及其应用
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2.F合与F向大小关系的比较 做离心运动的物体并非受到离心力的作用，而是合力不足以
2 m v (1)若F合＝mrω2或F合＝ ， r 物体做匀速圆周运动，
B.限制速度、加防护罩可以防止离心现象造成的危害 C.做圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然增大时做离 心运动 D.做圆周运动的物体，当合外力消失时，它将沿切线做匀速 直线运动
第3讲 离心现象及其应用
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解析
脱水筒和离心分离器都是利用离心运动的原理进行工
作的，选项A正确；
限制速度，物体不容易做离心运动，加防护罩可以防止做离
解析
答案 C
第3讲 离心现象及其应用
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借题发挥
1.当做圆周运动的物体所受的合外力不足以
提供向心力时，物体将做离心运动. 2.做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，离心运动中 “远离最快”的方向是沿切线方向飞出.
第3讲 离心现象及其应用
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针对训练1 下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是( D )
μg R
μg 2R
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第3讲 离心现象及其应用
对点练习
巩固·应用·反馈
离心现象
1.关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A.物体一直不受外力作用时，可能做离心运动 B.做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做 离心运动 C.做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做 离心运动
摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0.
第3讲 离心现象及其应用
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解析
1 2 物块做平抛运动，竖直方向有 H＝2gt ①
水平方向有s＝v0t ②
联立①②两式得 v0＝s g 2H＝1 m/s ③
答案 1 m/s
第3讲 离心现象及其应用
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(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
D.做匀速圆周运动Hale Waihona Puke 物体，当外界提供的向心力突然消失或数
值变小时将做离心运动
第3讲 离心现象及其应用
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解析
物体一直不受外力作用，物体应保持静止状态或匀
速直线运动状态，选项A错误； 作匀速圆周运动的物体，所受的合外力等于物体做匀速圆 周运动的向心力，当外界提供的合外力增大时，物体所需 的向心力并没有增大，物体将做近心运动，选项B错误；
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3.如图4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.对于摩托车滑动的问题，
下列论述正确的是( ) 图4
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 D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去
第3讲 离心现象及其应用
第3讲 离心现象及其应用
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做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化，物体可
能仍做圆周运动，例如变速圆周运动，也可能做近心运动
或离心运动，选项C错误； 根据离心运动的条件可知，选项D正确. 答案 D
第3讲 离心现象及其应用
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离心现象的应用和防止
2.关于离心现象，下列说法不正确的是( )
A.脱水筒、离心分离器是利用离心现象工作的
A.水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出
B.水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出
C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
D.水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向
甩出
解析 物体做离心运动是因为实际所受合力小于向心力，物体沿切
线方向飞出，故D正确.
第3讲 离心现象及其应用
线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，
当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，
烧断细线，则两个物体的运动情况是( )
A.两物体均沿切线方向滑动
B.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 圆心越来越远
第3讲 离心现象及其应用
图2
D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘
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解析
A、B两物体刚好还未发生滑动时，A、B所受摩擦力
都达到最大摩擦力fmax，A、B受力情况如图.
第3讲 离心现象及其应用
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A、B两物体刚好还未发生滑动时，物体A需要的向心力FA＝ fmax＋T＝mω2rA，物体B需要的向心力FB＝fmax－T＝mω2rB， 因此FA＞FB，烧断细线后，细线上拉力T消失，对A有fmax＜ mω2rA，物体A做离心运动； 对B有fmax＞mω2rB，物体B随盘一起转动，选项D正确.其他
提供向心力的结果.具体来看合力与向心力的关系如图1所示：
即“提供”满足“需要”.
第3讲 离心现象及其应用
图1
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2 m v (2)若F合＞mrω2或F合＞ ，物体做半径变小的近心运动， r 即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”.
2 m v (3)若F合＜mrω2或F合＜ ，则外力不足以将物体拉回到原 r 轨道上，物体做离心运动，即 “ 需要 ” 大于 “ 提供 ” 或
第3讲 离心现象及其应用
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解析
物块随圆台做圆周运动，由静摩擦力提供向心力，则
μg ，由于rA<rB，故最大角 r
μmg＝mω2r，其最大角速度ω＝ 速度ωAmax>ωBmax，所以B先滑动.
μg R ，ωB＝ μg 2R
由前面分析：物块将要滑动时，物块的角速度已达到最大值，
则 ωA＝
答案
B 先滑动
第二章——