新教材同步系列2024春高中物理第二章圆周运动第四节离心现象及其应用课件粤教版必修第二册.pptxVIP

第二章圆周运动;学习目标;知识导图;课前·自主预习;1．离心现象的概念

做圆周运动的物体，在所受合力________或________提供做圆周运动所需要的向心力的情况下，就会做逐渐________的运动，这种现象称为离心现象．

2．离心现象的条件

做圆周运动的物体所受外力提供的向心力________它做圆周运动所需要的向心力或向心力突然消失，物体做离心运动．;1．离心干燥器的原理

将湿物体放在离心干燥器的金属网笼里，当网笼转得较快时，水滴的附着力________提供所需的________，水滴就做离心运动，穿过网孔，飞离物体，因而使物体甩去多余的水分．

2．离心分离器

使试管内的浑浊液体随试管快速转动，其内所含的不溶于液体的____________快速沉淀下来．;关于离心运动，下列说法正确的是()

A．物体突然受到向心力的作用，将做离心运动

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将做离心运动

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

D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动

【答案】D;【解析】所有远离圆心的运动都是离心运动，只要合力小于需要的向心力即可，不一定为零，故A错误；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向心运动，故B错误；做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就会偏离圆轨道，但可能是向心运动，故C错误；做匀速圆周运动的物体，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，故D正确．

;课堂·重难探究;1．离心运动受力特点;2．常见的离心运动;比较;比较;例1(2023年中山一中段考)在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．比赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而甩离正常比赛路线．如图所示，圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点)，下列说法正确的是();【答案】D

【解析】若在O点发生侧滑，若向心力突然消失，则沿切线Oa运动，而现在是由于所提供的向心力小于所需要的向心力，因此滑动方向沿Oa与Ob之间，故A错误；运动员发生侧滑是因为运动员受到的合力指向圆心并小于所需要的向心力，故B、C错误，D正确．

;变式1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正确的是 ()

A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa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

【答案】A

;【解析】在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受合力为零，小球将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确；当拉力减小时，将沿Pb轨道做离心运动，故B、D错误；当拉力增大时，将沿Pc轨道做近心运动，故C错误．

;例2(2023年珠海质检)一半径为r＝0.2m的直筒洗衣机内有一件质量为m＝0.5kg的衣服(如图乙中小物块)，衣服贴着内壁跟随圆筒以角速度ω＝20rad/s绕中心轴做匀速圆周运动，重力加

速度g取10m/s2，若此时衣服恰好不下滑，求：

(1)衣服对桶壁的压力大小；

(2)衣服与桶壁之间的摩擦因数．;变式2雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”．如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手加速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则()

?;A．泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B．泥巴在图中b、d位置时最容易被甩下来

C．泥巴在图中c位置时最容易被甩下来

D．泥巴在图中a位置时最容易被甩下来

【答案】C

;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合．

;核心素养应用;科学态度与责任

1．离心运动的危害

(1)由于离心现象，车辆转弯时易出现交通事故，因此过弯道时，需要对车辆进行限速．

(2)高速旋转的砂轮或飞轮破裂，会因碎片飞出造成事故，所以对转动的物体要限定转速．

(3)飞机攀高或翻飞旋转时，离心运动造成飞行员超重．

(4)汽车在转弯(尤其在下雨天)时冲出车道而发生事故．

2．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少．

(2)增大合外力，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力．;例3(多选)(2023年潮州松昌中学期中)公路急转弯处通常是交通事故多发地带，如图所示，某公路急转弯处是一圆弧状，则在该弯道处