离心现象+高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

第三章

圆周运动第3节离心现象想一想：赛车为什么在转弯处容易失控？1、会分析汽车、火车转弯时的向心力来源。2、会分析汽车过凸形桥和凹形桥时的向心力来源。3、知道什么是离心运动和离心运动产生的条件。一、车辆转弯时所需的向心力1、汽车在水平路面转弯汽车向心力来源：摩擦力

FNmgf0≤f≤μmg如果弯道半径一定，汽车速度超过一定限速时，汽车就会像外侧滑。2、汽车、火车在倾斜（外高内低）路面转弯FNmgFyFx汽车、火车向心力来源：重力和支持力的合力提供向心力

飞机转弯时所需的向心力由重力和空气对它的作用力的合力提供。3、飞机转弯1.汽车过凸形桥质量为m的汽车在凸形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。

mgFNa由牛顿第三定律得，汽车通过桥的最高点时对桥的压力：

二、竖直平面内的圆周运动分析2.汽车过凹形桥下面自己分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些?mgFNa由牛顿第三定律得，汽车通过桥的最高点时对桥的压力

演示:“凹凸桥”模拟实验注意观察指针的偏转大小汽车对桥面的压力超重失重状态最高点最低点小结：失重超重视频：云霄飞车思考：过山车在最高点和最低时，都是什么力提供向心力？3、过山车

轻绳、单轨模型在最高点向心力全部由重力提供时，达到最小速度。通过最高点的最小速度是多少？无支撑物当v=vmin，小球刚好能够通过最高点；当v<vmin，小球偏离原运动轨道，不能通过最高点；当v>vmin，小球能够通过最高点。

O杆O管道轻杆、圆管模型问题：长为r的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动。当小球在最高点A的速度为v时，杆的受力与速度的关系怎样？思考：绳和轻杆受力有什么区别？mgTvo问题2：在最高点时，何时杆表现为拉力？何时杆表现为支持力？试求其临界速度。杆球模型：最高点：拉力支持力临界速度：当v<v0，杆对球有向上的支持力当v>v0，杆对球有向下的拉力问题1：最高点的最小速度是多少?最小速度v=0，此时mg=NNmgvo

三、生活中的离心运动1、离心运动：做圆周运动的物体，在受到合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将远离圆心运动。2、离心运动发生的条件：当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时，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动——远离圆心友情提示：离心运动的本质是物体惯性的体现，并不是受“离心力”的作用产生的运动。

离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干4.离心运动的应用5.离心运动的防止OF静v（1）在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力Fn大于最大静摩擦力Fmax（Fmax不足以提供向心力），汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。

（2）飞机翻飞旋转，造成过荷现象1.火车在拐弯时，关于向心力的分析，正确的是(

)A.由于火车本身作用而产生了向心力B.主要是由于内、外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力C.火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力D.火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分D2.如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法中正确的是(

)A.汽车的向心力就是它所受的重力B.汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力，方向指向圆心C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.汽车受到的支持力比重力小BD3.乘坐游乐场的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，如图所示，下列说法正确的是(

)A．车在最高点时，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B．人在最高点时，对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最低点时，处于失重状态D．人在最低点时，对座位的压力大于mgD4.有一列重为100t的火车，以72km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为4