人教版高一物理必修 1 备课资料 8《生活中的圆周运动》一、常见的几种离心运动对比图示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＜,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,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.二、转动系统中的惯性力 简称惯性离心力，这个惯性力的方向总是指向远离轴心的方向.它的大小等于物体的质量 m 与非惯性系相对于惯性系的加速度大小 a 的乘积.如果在以角速度 ω 转动的参考系中，质点到转轴的距离为 r，则 F 惯=mω2r 假若物体相对于匀速转动参考系以一定速度运动，则物体除了受慢性离心力之外，还要受到另一种惯性力的作用，这种力叫做科里奥利力，简称科氏力，这里不作进一步的讨论.例：一辆质量为 m 的汽车以速度 v 在半径为 R 的水平弯道上做匀速圆周运动.汽车左、右轮相距为 d，重心离地高度为 h，车轮与路面之间的静摩擦因数为 μ0.求:（1）汽车内外轮各承受多少支持力；（2）汽车能安全行驶的最大速度是多少.解析：汽车左转弯行驶时受力情况如图所示，图中 f1、f2分别为汽车内、外轮受到的摩擦力.如果选一个和汽车一起做圆周运动的参考系，则汽车是静止不动的，但必须在汽车的质心处加上一个惯性离心力 f，其大小为 ma=，方向沿半径方向向外，以内轮着地点 A 为转轴，由合力矩为零可列出+fh=N2d,将 f=代入得 N2= 由竖直方向受力平衡可得 N1=mg-N2=汽车安全行驶时，要求既不打滑，又不会倾倒.汽车不打滑时，应有 mgμ0≥，汽车允许的最大速度 vmax1=汽车不倾倒的条件是 N1≥0，即≥0汽车不倾倒的最大速度 vmax2=从 vmax1和 vmax2的结果可以看出，汽车轮胎与地面之间的静摩擦因数 μ0越大，左、右轮间距离越宽，车身重心越低，汽车行驶得越稳定.
