第4节 离心运动
学习目标:
1.知道什么是离心运动;
2.知道物体做离心运动的条件;
3.了解离心运动的应用和防止.
课前预习:
一、离心运动
学生阅读教材,认识离心运动.
1.离心现象
做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着 飞去的倾向,它之所以没有飞去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来,使物体同圆心的距离保持不变.
2.离心运动
做匀速圆周运动的物体,在所受合外力 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.
(1)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 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时,物体将沿 的一条曲线运动,远离圆心而去.
(2)离心现象的本质——物体 的表现
二、离心运动的应用和防止
1.离心运动的应用:举例
、 、 、
2.离心运动的防止
①车辆转弯时要限速
在水平路面上行驶的汽车,转弯时所需的向心力来源于静摩擦力。如果转弯时速度过大,所需的向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故.因此,在转弯处,车辆行驶不允许超过规定的速率.
②转动的砂轮和飞轮要限速
高速转动的砂轮和飞轮等,都不得超过允许的最大转速,如果转速过高,砂轮和飞轮内部分子间的相互作用力不足以提供所需的向心力时,离心运动会使它们破裂,甚至酿成事故。
离心现象有时会造成危害,需要防止.例如汽车、火车在转弯时若速度超过允许范围,就会因离心现象而造成严重交通事故.高速转动的砂轮,若转速过大,使构成砂轮的砂粒间的作用力不足以提供其所需的向心力,就会引起砂轮某些组成部分的离心现象而造成事故。
三、巩固练习
1.物体做离心运动时,运动轨迹…………………………………………………( )
A.一定是直线
B.一定是曲线
C.可能是直线,也可能是曲线
D.可能是圆
2.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示.如果减小M的质量,则物体的轨道半径r,角速度ω线速度v的大小变化情况是………………………( )
A.r不变,v变小,ω变小
B.r增大,ω减小,v不变
C.r减小,v不变,ω增大
D.r减小,ω不变,v变小