《离心运动》教案（3）.doc

向心力向心加速度匀速圆周运动规律的应用离心现象学习内容：1．掌握向心加速度和向心力的公式会解决有关问题。2．理解在变速圆周运动中可用向心力公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。3．匀速圆周运动各种实例分析和离心现象。学习重点：1．匀速圆周运动的实例分析（1）日常生活中物体做圆周运动的例子比较多受力情况也比较复杂在对运动物体进行受力分析时一定要分析性质力。也就是说提供物体向心力的既可以是重力、弹力或摩擦力等性质力也可以是它们的合力。（2）向心力和向心加速度计算公式既适用寸匀速圆周运动也适用于变速圆周运动。例如用细绳系着小球在竖直平面内做圆周运动在最高与最低这两个特殊位置物体所受的合外力全部提供向心力有关的计算公式照样适用。2．竖直平面的圆周运动需要理解两种情形（1）对没有物体支撑的小球（如小球系在细线的一端、小球在圆轨道内侧运动等）在竖直平面内做圆周运动过最高点的临界条件是：绳子或轨道对小球恰无弹力的作用即若小球做圆周运动的半径为尺它在最高点的临界速度球做圆周运动的半径为尺它在最高点的临界速度。3．离心现象及其应用（1）物体做匀速圆周运动时需要一个与之相对应的向心力。如果突然失去这个向心力由于惯性物体将沿切线方向飞出如果向心力大小不足以提供物体做圆周运动物体将会逐渐远离圆心我们把这种现象叫做离心现象。（2）离心现象有它有利的一面也有它有害的一面。在实际生活和生产中有利的一面要利用如洗衣机的脱水筒有害的一面要防止。例题分析：第一阶梯（1）在匀速转动的圆盘上有一个与转盘相对静止的物体物体相对于转盘的运动趋势是：[]A．沿切线方向B．沿半径指向圆心C．沿牛径背离圆心D．没有运动趋势（2）汽车沿半径为R的圆轨道行驶设跑道的路面是水平的路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的盂要使汽车不致冲出轨道车速最大不能超过•（3）医用离心机可将测过体温后升到缩口上方的水银甩回玻璃泡里。当离心机转得比较慢时缩口的阻力F足以提供缩口上方的水银柱做；当离心机转得相当快时阻力F不足以提供；水银柱做。参考答案：（1）C（2）（3）水银柱所需的向心力匀速圆周运动水银柱所需的向心力离心运动第二阶梯（1）有关洗衣机脱水桶的问题下列说法中正确的是：[]A．如果衣服上的水太多脱水桶就不能进行脱水B．脱水桶工作时衣服上的水做离心运动衣服并不做离心运动C．脱水桶工作时桶内的衣服也会做离心运动所以脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上D．脱水桶停止工作后衣服缠绕在一起是因为离心运动（2）如图3是离心转速计利用它可以测定转速m1、m2是固定在同一根杆两端的金属球杆可绕定点E转动L1、L2是两根弹簧将杆拉向主轴OO’K（为套在主轴OO’上的套筒）可沿主轴移动套筒移动可由装置带动指针偏转O为触点．试分析它能测转速的原理。（3）如图4所示吊臂的钳子夹着一车m＝50kg的砖块它们接触处的动摩擦因数μ=0.4绳索悬点到砖块重心的距离l=4m在下面两种情况下为使砖块不滑出钳口对砖的压力至少多大?①吊臂使砖块以4m／s匀速向右；②吊臂在4m/s运动过程中突然停止。参考答案：第三阶梯（1）有一水平放置的圆盘上面放一根劲度系数为k的轻弹簧其一端固定于轴O上另一端系着质量为m的物体A物体A与盘面间最大静摩擦力为fm弹簧原长为R0如图5所示求：①盘的转速n0达到多大时A开始相对于盘滑动？②当转速达到2n0时弹簧的伸长量△x是多少？（未离开盘面）（2）如图6所示．轻杆AB长1m两端各连接质量为1kg的小球杆可绕距B端0.2m处的O轴在竖直平面内转动。设A球转到最低点时速度为4m/s求此时B球运动速度的大小和杆对O轴的作用力的大小和方向？（3）一根长为l的均匀细杆OA可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动。杆最初在水平位置上杆上距O点l处放一质量为m的小物体（可视为质点）杆与小物体最初处于静止状态．如图7所示。若此杆突然以角速度ω绕O轴匀速转动问ω取什么值时杆与小物体可再次相碰？参考答案：课后检测：A组（1）杂技演员在表演水流星节目时水在最高点杯口向下时也不流下这是因为：[]A．水受到离心力作用B．水处于失重状态不受重力的作用C．重力提供向心力起了使水改变运动方向的作用D．水受到重力、杯底压力和向心力作用合力为零（2）如图1所示细杆的一端与一小球相连可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度使其做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点则杆对球的作用力可能是：[]A．d处为拉力b处为拉力