内容正文:
第二章 圆周运动
2.4 离心现象及其应用
在乘公交车时,我们常常能听到车上的广播提醒说: “车辆转弯,请乘客们坐稳扶好.”
离心现象
同学们有没有想过为什么洗衣机滚筒可以洗干净衣服?
离心现象
在一个水平圆盘上固定一条宽度略大于乒乓球直径的槽, 将乒乓球放在距圆盘中心不远处的槽内,如图所示。
慢慢转动圆盘,并逐渐加速转动,观察乒乓球做怎样的运动?
小游戏
实验中当圆盘转速不太大时,乒乓球在水平方向上受到的静摩擦力足以提供维持球做圆周运动的向心力;
当圆盘转速继续增大时,最大静摩擦力不足以提供它做圆周运动所需向心力时,于是乒乓球开始向外偏离圆周轨道运动
分析探究
离心运动
r
F合 < mv2/r
离心现象:
做圆周运动的物体,在所受向心力突然消失或合力不足以提供维持圆周运动所需向心力的情况下,会做逐渐远离圆心的运动。
离心运动
r
F合 = 0
F合 = mv2/r
F合 < mv2/r
F合 > mv2/r
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应 用
缓慢转动雨伞时,水滴和雨伞之间的附着力提供此时水滴做圆周运动所需的向心力,水滴飞不出去;雨伞转动快到一定程度时,水滴和雨伞之间的最大附着力不足以提供水滴所需的向心力,水滴就会做离心运动被甩出去
田径比赛中的链球项目就是利用离心现象来实现投掷的。链球的投掷通过预摆和旋转来完成。运动员手持链球链条的一端,在链球高速旋转时,突然松手,向心力消失,链球就沿圆周轨迹切线方向飞出。
应 用
应 用
当脱水筒转速加快时,附着力不足以提供水滴运动所需的向心力,水滴做离心运动,穿过筒孔飞出筒外。
利用离心现象工作的机械叫作离心机械。
危害的防止
离心现象有时也会带来危害,通常会采取一定的措施. 例如,在公路的弯道处,一般会设有减速的警示标志. 再如,工厂的砂轮在使用时,有可能造成材料碎片飞出,因此砂轮的外侧都需要加一个防护罩
小题巩固
1. 如图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( )
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
B
小题巩固
2. 为了防止汽车在水平路面转弯时出现“打滑”的现象,可以( )
① 增大汽车转弯时的速度
② 减小汽车转弯时的速度
③ 增大汽车与地面之间的摩擦
④ 减小汽车与路面间的摩擦
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ②③
D
小题巩固
3.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动,若小球在到达P点时突然发生变化,则下列说法正确的是( )
A.若F突然消失,小球将沿轨迹a做离心运动
B.若F突然变小,小球将沿轨迹a做离心运动
C.若F突然变大,小球将沿轨迹b做离心运动
D.若F突然变小,小球将沿轨迹c做近心运动
B
谢谢观看
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