第3节 离心现象
【学习素养·明目标】 物理观念:1.能用向心力及向心加速度等解释生产生活中的离心现象及其产生原因.2.具有与匀速圆周运动相关的运动与相互作用的观念.
科学思维:1.能在熟悉情境中运用匀速圆周运动模型解决问题.2.能对常见的匀速圆周运动进行分析推理,获得结论.
一、车辆转弯时所需的向心力
1.汽车在水平路面转弯
汽车
2.汽车、火车在内低外高的路面上的转弯
二、竖直平面内的圆周运动实例分析
1.汽车过拱形桥
项目
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汽车过凸形桥
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汽车过凹形桥
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向心力
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支持力与重力合力提供向心力
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支持力与重力合力提供向心力
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方程
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mg-N=m
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N-mg=m
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支持力
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N=mg-m
支持力<重力,
当v=时N=0
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N=mg+m
支持力>重力
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2.过山车(在最高点和最低点)
(1)向心力来源:受力如图所示,重力和支持力的合力提供向心力.
(2)向心力方程
三、生活中的离心运动
1.概念:做圆周运动的物体,在受到的合外力突然消失或不足以提供做圆周运动所需的向心力时,物体将远离圆心运动,这种运动叫离心运动.
2.物体做离心运动的条件:合外力消失或者合外力提供的向心力小于所需的向心力.
3.离心现象的应用:利用离心现象工作的机械称为离心机械.离心干燥器、洗衣机脱水筒都是这样的机械.
4.离心运动的防止
(1)减小物体运动的速度,使物体做圆周运动时所需的向心力减小.
(2)增大合外力,使其达到物体做圆周运动时所需的向心力.