4.4 离心运动 学案 (7)

4.4
离心运动
学案7
【学习目标】
1、知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件。
2、能结合所分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止。
【学习重点】
1．物体做离心运动所满足的条件。
2．对离心运动的理解及其实例分析。
【知识要点】
1.离心运动：
做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。
2、离心运动的条件：
当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出。
当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去。
3、离心现象的本质——物体惯性的表现
离心运动的应用实例——
雨伞旋转
链球投掷
洗衣机的脱水筒
离心运动的防止实例
汽车拐弯时限速
高速旋转的飞轮、砂轮的限速
【典型例题】
例1．在你的日常生活中，各举一例说明你对离心运动的应用和防止.
解析：洗衣机的脱水筒是利用水的离心运动把湿衣服甩干的，冬天骑自行车在公路转弯时，要放慢速度，以免引起车轮与路面间的静摩擦力过小而滑倒.
例2：
如图所示，一小球被一绳子牵引，在光滑水平的平板上以速度v做匀速圆周运动，半径R=30
cm，v=2.0
m/s。现将牵引的绳子迅速放长20
cm，使小球在更大半径的轨道上做匀速圆周运动，求：
(1)
实现这一过渡所经历的时间；
(2)
在新轨道上运动时，小球旋转的角速度。
解析：
本题关键是要弄清楚小球做圆周运动的轨道半径R′=30
cm变化为R′=30
cm+
20
cm=50
cm的过程中小球的运动状态。
由题中“将牵引的绳子迅速放长20
cm”可知，在绳子放长过程中，绳子对球无作用力，进一步得到小球在绳子放长过程中所受合外力为零。因此，若从小球运动到A点开始放绳，则小球将沿A点的圆周切线方向做匀速直线运动，直到B点绳子再次张紧，如图所示。
答案：(1)
0.2
s
(2)
2.4
rad/s
【达标训练】
1.若火力按规定速率转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，则火车以较小速率转弯时(
)
A.仅内轨对车轮有侧压力
B.仅外轨对车轮有侧压力
C.内、外轨对车轮都有侧压力
D.内、外轨对车轮均无侧压力
2.把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是(
)
A.
B.
C.
D.2
E.0
3.A、B、C三个物体放在旋转圆台上，静摩擦系数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R，则当圆台旋转时：(设A、B、C都没有滑动，如下图所示)(
)
A.C物的向心加速度最大
B.B物的静摩擦力最小
C.当圆台转速增加时，C比A先滑动
D.当圆台转速增加时，B比A先滑动
4.如下图所示：在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和M的两球，两球用轻细线连接.若M＞m,则(
)
A.当两球离轴距离相等时，两球都不动
B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时，两球都不动
C.若转速为ω时两球不动，那么转速为2ω时两球也不会动
D.若两球滑动，一定向同一方向，不会相向滑动
5.如下图所示，一小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴OO′匀速转动，下列关于小球的说法中正确的是(
)
A.小球受到重力、弹力和摩擦力
B.小球受到重力、弹力
C.小球受到一个水平指向圆心的向心力
D.小球受到重力、弹力的合力是恒力
6.m为在水平传送带上被传送的物体，A为终端皮带轮.如下图所示，A轮半径为r，则m可被平抛出去时，A轮的角速度至少为
.
【反思】
收获
疑问
参考答案
1.A
2.C
3.ABC
4.CD
5.B
6.
（例2）