(讲义)第3章 第3节 离心现象-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

第3节　离心现象

[核心素养·明目标]

知识点一　车辆转弯时所需的向心力

1．汽车在水平路面转弯

汽车

2．汽车、火车在内低外高的路面上的转弯

　火车静止在转弯处，合力为零，若火车按规定的速度转弯时，其合力也是零吗？

提示：不是。此时火车具有向心加速度，合力方向沿水平方向指向内侧。

1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)火车减速转弯时的向心力是火车受到的合外力。  (×)

(2)火车以恒定速率转弯时，合外力提供向心力。  (√)

(3)做匀速圆周运动的汽车，其向心力保持不变。  (×)

知识点二　竖直平面内的圆周运动实例分析

1．汽车过拱形桥

2.过山车(在最高点和最低点)

(1)向心力来源：受力如图所示，重力和支持力的合力提供向心力。

(2)向心力方程

提醒：过山车要安全通过最高点，通过最高点的速度不能小于。

2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)汽车过拱形桥时，对桥面的压力一定大于汽车自身的重力。 (×)

(2)汽车在水平路面上行驶时，汽车对地面的压力大小等于自身的重力大小。               (√)

(3)过山车以速度v＝通过最高点时，对轨道没有压力。 (√)

知识点三　生活中的离心运动

1．概念：做圆周运动的物体，在受到的合外力突然消失或不足以提供做圆周运动所需的向心力的情况下，将远离圆心运动，我们把这种运动称为离心运动。

2．物体做离心运动的条件：合外力消失或者合外力提供的向心力小于所需的向心力。

3．离心现象的应用：利用离心现象工作的机械称为离心机械。离心干燥器、洗衣机脱水筒都是这样的机械。

4．离心运动的防止

(1)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。

　雨天，当你旋转自己的雨伞时，会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出，你能说出其中的原因吗？

提示：旋转雨伞时，雨滴也随着运动起来，但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力，雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出。

3：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心。 (×)

(2)做圆周运动的物体只有突然失去向心力时才做离心运动。

  (×)

(3)当半径方向的合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时，物体沿圆周与切线之间的曲线做离心运动。                            (√)

考点1　车辆转弯时所需的向心力