5.5 圆周运动的应用一（离心现象）课件-2024-2025学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册

1.做圆周运动的物体所受合力一定等于向心力 判断题： 只有匀速圆周运动的物体所受合力才等于向心力 2.做圆周运动的物体所受向心力一定指向圆心 3.做圆周运动的物体所受向心力一定与速度方向垂直 1 C 拉绳撞钉子： O O’ 力与速度方向垂直时，只改变速度方向，不改变速度大小 A B B点拉小球的绳子与钉子相撞之后，与相撞之前比:（变大/变小/不变） 小球的线速度________ 角速度________ 周期________ 不变 变大 变小 转速________ 变大 小球的向心加速度________ 变大 细绳的拉力________ 变大 2 新课引入 为什么水壶会向桌子边缘运动？ 3 第五章 曲线运动 邹老师 5.5 圆周运动的应用(1) 离心现象 一、离心现象 （1）在这个例子中，水壶做圆周运动时，受到哪些力的作用？ 重力、桌面支持力、摩擦力 （2）哪个力提供向心力？ 摩擦力 （3）水壶向桌面边缘运动说明： 最大静摩擦力不能满足圆周运动所需的向心力 做圆周运动的物体，如果受到的力不足以提供所需的向心力，物体就会远离圆心，这就是离心现象。 5 一、离心现象 例1：若水壶质量为2kg，水壶与桌面间的动摩擦因数为，水壶与桌子中心的距离为20cm，请问为了避免此类事故，餐桌的角速度最高不能超过多少?设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg。 此时最大静摩擦力提供恰好能提供向心力 （2）换一个质量更大的水壶，是否更不容易发生此类事故？ 否，最大转速与质量无关，只与半径和动摩擦因数有关 （3）为避免此类事故，水壶应该尽可能放在靠近桌子中心位置，还是边缘位置？ 尽可能中心位置 6 一、离心现象 生活中的离心现象： 洗衣机甩干过程 7 一、离心现象 生活中的离心现象： 棉花糖的制作 8 一、离心现象 生活中的离心现象： 9 一、离心现象 第一类事故： 货物侧翻 产生原因：转弯时货物发生离心现象 产生原因：汽车本身发生离心现象 驾驶员可以采取哪些措施避免事故? ①减速慢行 ②转弯半径尽可能大 ③换好轮胎 第二类事故： 冲出原本道路 10 一、离心现象 有一种避免此类事故的方式是： 改变转弯时路面的角度，使得路面外侧略高于内侧 地基 路面 地基 路面内侧 路面外侧 11 12 一、离心现象 公路上有一段半径的水平弯路，一辆质量的汽车通过时速率近似不变。路面设计如图所示，路面与水平面的夹角Θ满足：，轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg。 （1）当汽车通过的速率为多大时，汽车恰好不受到摩擦力？ 13 一、离心现象 公路上有一段半径的水平弯路，一辆质量的汽车通过时速率近似不变。路面设计如图所示，路面与水平面的夹角Θ满足：，轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg。 （1）当汽车通过的速率为多大时，汽车恰好不受到摩擦力？ 解得： 14 一、离心现象 公路上有一段半径的水平弯路，一辆质量的汽车通过时速率近似不变。路面设计如图所示，路面与水平面的夹角Θ满足：，轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg。 （2）汽车不发生侧滑的最大速度是多少？ 15 一、离心现象 公路上有一段半径的水平弯路，一辆质量的汽车通过时速率近似不变。路面设计如图所示，路面与水平面的夹角Θ满足：，轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10N/kg。 （2）汽车不发生侧滑的最大速度是多少？ 解得： N=2.3*10^4N 16 二、向心现象 水中漩涡 靠近黑洞的物体被吸引 17 总结： 离心运动： 受到的力小于圆周运动所需的力 圆周运动： 受到的力等于圆周运动所需的力 向心运动： 受到的力大于圆周运动所需的力 18 例题： 某报道说：“冬天路面有积雪，转弯时驾驶员必须小心地平衡向心力和离心力， 以免出现打滑。”试指出该报道中的科学性错误。 离心现象的产生原因： 由于惯性，而不是由于受到一个离心力 19 例题： 洗衣机的水桶示意图如图所示，它是以转桶带动衣物高速旋转的方式将湿衣服甩干的。甩干过程中的某一时段，湿衣服紧贴在匀速旋转的转筒的竖直筒壁上，与桶壁相对静止，在湿衣服的水被逐渐甩出的过程中，关于湿衣服的受力情况，下列判断正确的是（　　） A．受筒壁的弹力减小 B．受筒壁的弹力不变 C．受筒壁的摩擦力增大 D．受筒壁的摩擦力不变 20 例题： 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A．若拉力突然消失，小球将沿pa做匀速直线运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动 21 板书 5.5圆周运动的应用 离心运动： 所受的力小于所需的力 圆周运动： 所受的力等于所需的力 向心运动： 所受的力大于所需的力 离心现象的产生原因：惯性 22 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$