離心現(xiàn)象+高一下學期物理魯科版（2019）必修第二冊

第三章

圓周運動第3節(jié)離心現(xiàn)象想一想：賽車為什么在轉(zhuǎn)彎處容易失控？1、會分析汽車、火車轉(zhuǎn)彎時的向心力來源。2、會分析汽車過凸形橋和凹形橋時的向心力來源。3、知道什么是離心運動和離心運動產(chǎn)生的條件。一、車輛轉(zhuǎn)彎時所需的向心力1、汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎汽車向心力來源：摩擦力

FNmgf0≤f≤μmg如果彎道半徑一定，汽車速度超過一定限速時，汽車就會像外側(cè)滑。2、汽車、火車在傾斜（外高內(nèi)低）路面轉(zhuǎn)彎FNmgFyFx汽車、火車向心力來源：重力和支持力的合力提供向心力

飛機轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由重力和空氣對它的作用力的合力提供。3、飛機轉(zhuǎn)彎1.汽車過凸形橋質(zhì)量為m的汽車在凸形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力。

mgFNa由牛頓第三定律得，汽車通過橋的最高點時對橋的壓力：

二、豎直平面內(nèi)的圓周運動分析2.汽車過凹形橋下面自己分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?mgFNa由牛頓第三定律得，汽車通過橋的最高點時對橋的壓力

演示:“凹凸橋”模擬實驗注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點最低點小結(jié)：失重超重視頻：云霄飛車思考：過山車在最高點和最低時，都是什么力提供向心力？3、過山車

輕繩、單軌模型在最高點向心力全部由重力提供時，達到最小速度。通過最高點的最小速度是多少？無支撐物當v=vmin，小球剛好能夠通過最高點；當v<vmin，小球偏離原運動軌道，不能通過最高點；當v>vmin，小球能夠通過最高點。

O桿O管道輕桿、圓管模型問題：長為r的輕桿一端固定著一質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當小球在最高點A的速度為v時，桿的受力與速度的關(guān)系怎樣？思考：繩和輕桿受力有什么區(qū)別？mgTvo問題2：在最高點時，何時桿表現(xiàn)為拉力？何時桿表現(xiàn)為支持力？試求其臨界速度。桿球模型：最高點：拉力支持力臨界速度：當v<v0，桿對球有向上的支持力當v>v0，桿對球有向下的拉力問題1：最高點的最小速度是多少?最小速度v=0，此時mg=NNmgvo

三、生活中的離心運動1、離心運動：做圓周運動的物體，在受到合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需要的向心力的情況下，將遠離圓心運動。2、離心運動發(fā)生的條件：當提供的向心力小于需要的向心力，即合外力不足以提供所需的向心力時，物體沿切線與圓周之間的一條曲線運動——遠離圓心友情提示：離心運動的本質(zhì)是物體慣性的體現(xiàn)，并不是受“離心力”的作用產(chǎn)生的運動。

離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干4.離心運動的應用5.離心運動的防止OF靜v（1）在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時速度過大，所需向心力Fn大于最大靜摩擦力Fmax（Fmax不足以提供向心力），汽車將做離心運動而造成交通事故。因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。

（2）飛機翻飛旋轉(zhuǎn)，造成過荷現(xiàn)象1.火車在拐彎時，關(guān)于向心力的分析，正確的是(

)A.由于火車本身作用而產(chǎn)生了向心力B.主要是由于內(nèi)、外軌的高度差的作用，車身略有傾斜，車身所受重力的分力產(chǎn)生了向心力C.火車在拐彎時的速率小于規(guī)定速率時，內(nèi)軌將給火車側(cè)壓力，側(cè)壓力就是向心力D.火車在拐彎時的速率大于規(guī)定速率時，外軌將給火車側(cè)壓力，側(cè)壓力作為火車拐彎時向心力的一部分D2.如圖所示，汽車以速度v通過一弧形的拱橋頂端時，關(guān)于汽車受力的說法中正確的是(

)A.汽車的向心力就是它所受的重力B.汽車的向心力是它所受的重力與支持力的合力，方向指向圓心C.汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D.汽車受到的支持力比重力小BD3.乘坐游樂場的過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運動，如圖所示，下列說法正確的是(

)A．車在最高點時，人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，若沒有保險帶，人一定會掉下去B．人在最高點時，對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC．人在最低點時，處于失重狀態(tài)D．人在最低點時，對座位的壓力大于mgD4.有一列重為100t的火車，以72km/h的速率勻速通過一個內(nèi)外軌一樣高的彎道，軌道半徑為4