1、離心現(xiàn)象【學習目標】1知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度，它就是物體 所受的向心力。會在具體問題中分析向心力的來源。2引導學生應用牛頓第二定律和有關向心力知識分析實例，使學生深刻理解向心 力的基礎知識。3熟練掌握應用向心力知識分析兩類圓周運動模型的步驟和方法。4知道物體做離心運動的條件。5了解離心運動的應用和防止?！緦W習重點】1理解做勻速圓周運動的物體受到的向心力是由某幾個力的合力提供的，而不是 一種特殊的力；找出向心力的來源，理解并掌握在勻速圓周運動中合外力提供向心力。2能用向心力公式解決有關圓周運動的實際問題。3物體做離心運動所滿足的條件。對離心運動的理解及其實例分析

2、?！緦W習難點】火車在傾斜彎道上轉彎的圓周運動模型的建立；臨界問題中臨界條件的確定。 【學習過程】一、車輛轉彎時所需的向心力1汽車在水平路面轉彎（1）向心力來源：_（2）向心力方程：_（3）最大速度：_，受_的制約。2汽車、火車在內低外高的路面上轉彎（1）向心力來源：_1 / 6（2）向心力方程：_（3）臨界速度：_，受_的制約。思考判斷（1）汽車在水平路面上正常轉彎時所需要的向心力是滑動摩擦力提供的。（ ） （2）鐵路的軌道，內、外軌道都是一樣高。（ ）答案：（1） （2）【例 1】火車轉彎可近似看成是做勻速圓周運動。當火車以規(guī)定速度行駛時，內外 軌道均不受側向擠壓?，F(xiàn)要降低火車轉彎時的規(guī)定速

3、度，須對鐵路進行改造，從理論上 講以下措施可行的是（ ）A減小內外軌的高度差C減小彎道半徑二、豎直平面內的圓周運動分析 1汽車過拱橋分類汽車過凸形橋分析受力分析：向心力B增加內外軌的高度差D增大彎道半徑汽車過凹形橋受力分析：_提供向心力_提供向心力方程方程：方程：壓力壓力_重力，當 v_時 N 0壓力_重力2 / 60 0 0 0 2水流星（1）用繩系水桶沿圓周運動，桶內的水恰能經過最高點時，滿足彈力 F=_， _提供向心力，公式：_，得臨界速度 v =_。當水桶速度_時才能經過最高點。（2）如果是用桿固定小球使球繞桿另一端做圓周運動經最高點時，由于所受重力 可以由桿給它的向上的支持力平衡，由

4、_，得臨界速度 v =_。當小球速度 v0 時，就可經過最高點。（3）小球在圓軌道外側經最高點時，_。當 F=0 時得臨界速度 v =_。當小球速度 vv 時才能沿圓軌道外側經過最高點。思維拓展：過山車和乘客在軌道上的運動是圓周運動，如圖所示，過山車駛至軌道 的頂部，車與乘客在軌道的下方，為什么車與乘客不會掉下來？答案：過山車駛至軌道的頂部時，車所受的重力和軌道的彈力的合力提供車做圓周 運動的向心力，滿足車做圓周運動的條件，而非近心運動或自由落體運動?！纠?2】長度為 0.5m 的輕桿 OA 繞 O 點在豎直平面內做圓周運動，A 端連著一個 質量 m2kg 的小球。求在下述的兩種情況下，通過最

5、高點時小球對桿的作用力的大小和方向（g 取 10m/s2）：（1）桿做勻速圓周運動的轉速為 2.0r/s； （2）桿做勻速圓周運動的轉速為 0.5r/s。 解析：假設小球在最高點的受力如圖所示。（1）桿的轉速為 2.0r/s 時，2n4rad/s3 / 60由牛頓第二定律得：F+mgmL 故小球所受桿的作用力：2FmL2mg 2（0.542210）N138N即：桿對小球提供了 138N 的拉力。由牛頓第三定律知，小球對桿的拉力大小為 138N，方向豎直向上。 （2）桿的轉速為 0.5r/s 時，2nrad/s同理可得小球所受桿的作用力FmL2mg 2（0.5210 ）N10N 。力 F 為負值

6、表示它的方向與受力分析中所假設的方向相反，故小球對桿的壓力大 小為 10N，方向豎直向下。三、生活中的離心運動1 離心運動的概念：做勻速圓周運動的物體，在_ 或所受_不足以提供做圓周運動所需的向心力時，物體就做逐漸遠離圓心的運動， 稱為離心運動。2要注意離心現(xiàn)象是做圓周運動的物體向心力不足，或失去向心力所致的現(xiàn)象， 絕不可以錯誤地認為離心現(xiàn)象是離心力_向心力的緣故。3 物體做勻速圓周運動的條件：v 0 ；力的大小恒定且指向圓心，滿足：F=mv2/r=mr2=mr42/T2=mv 的供需關系。當_時，做離心運動； 當_時，做近心運動； 當_時，沿切線飛出。 4離心運動的應用和防止（1）離心運動的

7、應用_（2）離心運動的防止車輛轉彎時要_轉動的砂輪和飛輪要_4 / 6【鞏固練習】1在水平路面上穩(wěn)定轉彎的汽車，向心力是（ ）A水平面對汽車的靜摩擦力B水平面對汽車的滑動摩擦力C汽車受到的重力和水平面對汽車的支持力的合力D汽車受到的重力、水平面對汽車的支持力和汽車的牽引力的合力2火車在水平軌道上轉彎時，若轉彎處內、外軌道一樣高，則火車轉彎時（ ） A對外軌產生向外的擠壓作用B對內軌產生向外的擠壓作用C對外軌產生向內的擠壓作用D對內軌產生向內的擠壓作用3已知質量為 103kg 的汽車，輪胎與地面間的最大靜摩擦力為 7000N，水平公路轉彎處的半徑為 28m，g 取 10m/s 2 ，則汽車轉彎的

8、最大速度為多少？4如圖所示，光滑水平面上，小球 m 在拉力 F 作用下做勻速圓周運動。若小球運 動到 P 點時，拉力 F 發(fā)生變化，關于小球運動情況的說法正確的是（ ）A若拉力突然消失，小球將沿軌跡 Pa 做離心運動B若拉力突然變小，小球將沿軌跡 Pa 做離心運動C若拉力突然變大，小球將沿軌跡 Pb 做離心運動D若拉力突然變小，小球將沿軌跡 Pc 做離心運動5下列關于離心現(xiàn)象的說法正確的是（ ）A當物體所受的離心力大于向心力時產生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將做背離圓心的圓周 運動C做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失時，它將沿切線做直線 運動D做勻

9、速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將做曲線運動6如圖所示，小球從“離心軌道”上滑下，若小球經過 A 點時開始脫離圓環(huán)，則 小球將做（ ）A自由落體運動B平拋運動C斜上拋運動5 / 6D豎直上拋運動7在人們經常見到的以下現(xiàn)象中，不屬于離心現(xiàn)象的是（ ）A舞蹈演員在表演旋轉動作時，裙子會張開B在雨中轉動一下傘柄，傘面上的雨水會很快地沿傘面運動，到達邊緣后雨水將 沿切線方向飛出C滿載黃砂或石子的卡車，在急轉彎時，部分黃砂或石子會被甩出D守門員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運動8下列哪些現(xiàn)象是為了防止物體產生離心現(xiàn)象的：汽車轉彎時要限制速度轉 速很高的砂輪半徑不能做得太大在修筑鐵路時，轉彎處軌道的內軌要低于外軌離心 水泵工作時（ ）ABCD9物體做離心運動時，運動軌跡（ ）A一定是直線C可能是直線，也可能是曲線B一定是曲線 D可能是圓10在注滿水的玻璃管中放一個乒乓球，然后再用軟木塞封住管口，將此玻璃管放 在旋轉的轉盤上，且保持與盤相對靜止，如圖所示。則乒乓球會（ ）A向外側運動B向內側運動C保持不動D條件不足，無法判斷11如圖所示，在水平固定的光