4.4《离心运动》学案【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】项目实物图原理图现象及结论洗衣机脱水筒当水滴跟物体附着力 F 不足以提供向心力时,即 F＜mω2r,水滴做离心运动汽车在水平路面上转弯当最大静摩擦力不足以提供向心力时,即 Fmax＜m,汽车做离心运动用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中当离心机快速旋转时,缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时,水银柱做离心运动进入玻璃泡内【典型例题】 用心 爱心 专心11、在水平圆盘上分别放甲、乙、丙三个质量分别为 m、2m、3m 的物体，其轨道半径分别为r、2r、3r 如图所示，三个物体的最大静擦力皆为所受重力的 k 倍，当圆盘角速度由小缓慢增加，相对圆盘首先滑动的是：（ ）A、甲物体B、乙物体C、丙物体D、三个物体同时滑动【解析】 物体随圆盘转动做圆周运动，静摩擦力提供向心力。当角速度 ω 增大时，需提供的向心力增加，静摩擦力增加；在静摩擦力达到及超过最大值时，将无法满足圆周运动所需的向心力，于是物体相对盘滑动，产生离心现象。首先注意到三个物体角速度相同，在未滑动前比较三者静摩擦力的大小关系。根据牛顿定律：F 向=f 甲=ma 甲=mω2rF 向=f 乙=2ma 乙=2mω2×2r=4mω2rF 向=f 丙=3ma 丙=3m·ω2×3r=9mω2r即：f 甲∶f 乙∶f 丙=1∶4∶9……①再比较三个物体的最大静摩擦力的关系：f 甲 0=kmg f 乙 0=k×2mg f 丙 0=k·3mg则 f 甲 0∶f 乙 0∶f 丙 0=1∶2∶3……②比较①、②两式可知丙先达到最大静摩擦力，首先滑动，故 C 选项是正确的。质量为 100t 的火车在轨道上行驶，火车内外轨连线与水平面的夹角为 α＝37°，如图所示，弯道半径 R＝30m，重力加速度取 l0m/s2．求：(1)当火车的速度为 v1=10m/s 时，轨道受到的侧压力多大?方向如何?(2)当火车的速度为 v2＝20m/s 时，轨道受到的侧压力多大?方向如何?【解析】 当火车正常行驶时，轮与轨道间无侧向压力．火车只受轨道与轨道表面垂直的支持力作用和火车的重力作用．如右图所示．其做圆周运动的圆心在水面内，将 FN1 分解则有：N1cosα = GN1sinα = m解得 υ = = 15m/s用心 爱心 专心2N1（1）由于 10m/s<15m/s，故火车应受到轨道沿轨道斜面向上的侧压力作用．火车受力如右...
