课堂新坐标2016_2017学年高中物理第4章匀速圆周运动第4节离心运动课件.ppt

* 知识点一 知识点二 学业分层测评 1.知道离心运动及其产生的条件，运用所学知识分析生活、生产中的离心现象．(重点、难点) 2．通过生活现象了解离心运动的实例． 3．通过实例分析了解离心运动的应用与防止．(难点) 知 识 脉 络 学 习 目 标 离 心 运 动 与 离 心 机 械 消失 不足以 远离圆心 突然为零 不足以 × × √ 离 心 运 动 的 危 害 及 防 止 翻飞旋转 转弯 速度 合外力 × × √ * 第4节　离心运动 1．定义 做圆周运动的物体，在所受合外力突然或所受合外力提供做圆周运动所需的向心力时，物体就做逐渐的运动，称为离心运动． 2．发生条件 合外力或者提供圆周运动所需的向心力． 3．离心机械 (1)离心分离器； (2)离心铸造； (3)洗衣机脱水筒； (4)离心水泵． 1．物体做离心运动后，速度一定增大．() 2．物体做离心运动后，一定做直线运动．() 3．物体做离心运动时F向.() 如图4－4－1所示，雨天，当你旋转自己的雨伞，将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？ 图4－4－1 【提示】　伞面上的雨滴由于受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力，由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出． 如图4－4－2所示，链球比赛中，高速旋转的链球被放手后会飞出．汽车高速转弯时，若摩擦力不足，汽车会滑出路面．请思考： 图4－4－2 探讨1：链球飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗？ 【提示】　不是．是因为向心力不足或消失． 探讨2：物体做离心运动的条件是什么？ 【提示】　物体受的合外力消失或小于圆周运动需要的向心力． 1．离心运动的实质：离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现。做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到指向圆心的力． 2．离心运动的条件：做圆周运动的物体，提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力． 3．离心运动、近心运动的判断：物体做离心运动还是近心运动，由实际提供的向心力Fn与所需向心力(m或mrω2)的大小关系决定．(如图4－4－3所示) (1)若Fn＝mrω2(或m)即“提供”满足“需要”，物体做圆周运动． (2)若Fn＞mrω2(或m)，即“提供”大于“需要”，物体做半径变小的近心运动． (3)若Fn＜mrω2(或m)，即“提供”不足，物体做离心运动． (4)若Fn＝0，物体做离心运动，并沿切线方向飞出． 1．如图4－4－4所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是(　　) 图4－4－4A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心 【解析】　F突然消失时，小球将沿该时刻线速度方向，即沿轨迹Pa做离心运动，选项A正确；F突然变小时，小球将会沿轨迹Pb做离心运动，选项B、D均错误；F突然变大时，小球将沿轨迹Pc做近心运动，选项C错误． 【答案】　A 2．(2016·玉林高一检测)物体m用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图4－4－5所示，如果缓慢减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω变化情况是(　　) 【导学号 图4－4－5 A．r不变，ω变小　　　 B．r增大，ω减小 C．r减小，ω增大 D．r减小，ω不变 【解析】　细绳拉力提供物体m做圆周运动需要的向心力，当缓慢减小M时，对m的拉力减小，拉力不足以提供向心力，物体m做离心运动，运动半径r增大，由牛顿第二定律得Mg＝T＝mω2r，因为细绳拉力T减小，半径r增大，因此ω减小，选项B正确． 【答案】　B 3．如图4－4－6，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摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.求： 图4－4－6(1)物块做平抛运动的初速度大小v0. (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. 【解析】　(1)物块做平抛运动，竖直方向有H＝gt2 水平方向有s＝v0t 联立两式得v0＝s＝1 m/s. (2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 μmg＝m 联立得μ＝＝0.2. 【答案】　(1)1 m/s　(2)0.2 离心运动的分析技巧 1．物体所受的合外力是否满足物体做圆周运动所需要的向心力，即“提