§4.4離心運動授課者：陳秋紅2010年4月

定義：做圓周運動的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動,這種運動叫做離心運動。（簡記為：物體沿切線方向飛出或做遠離圓心的運動。）一.離心運動“供不應求”：F合<mv2/r離心運動

（曲線）“供求平衡”：F合=mv2/r圓周運動（曲線）“供大于求”：F合>mv2/r近心運動（曲線）向心力消失：F合=0

沿切線方向飛出（直線）2.物體做離心運動的條件：①向心力突然消失——物體沿所在位置的切線方向飛出。②合力不足以提供所需的向心力——物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動，遠離圓心。3.離心運動的本質(zhì)：物體慣性的表現(xiàn)二、離心機械(離心運動的應用)1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠利用離心運動把附著在物體上的水分甩掉的裝置oF<mrω2Fν當網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時，水滴跟物體的附著力F，足以提供所需的向心力F，使水滴做圓周運動。當網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時，附著力F不足以提供所需的向心力F，于是水滴做離心運動，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。

2、洗衣機的脫水筒3、離心水泵4、用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)

當離心機轉(zhuǎn)得比較慢時，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運動。當離心機轉(zhuǎn)得相當快時，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。問題：要使原來作圓周運動的物體作離心運動，該怎么辦？A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失5、制作“棉花”糖的原理：

制作棉花糖的內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。三、離心運動的危害及其防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時υF<mυr2F汽車

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F大于最大靜摩擦力Fmax，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。問題：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運動的速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減小B、增大合外力，使其達到物體作圓周運動時所需的向心力2、過荷

飛機攀高或翻飛旋轉(zhuǎn)時，會造成飛行員瞬間大腦缺血，四肢沉重的現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^離心機來研究、測試、訓練人體的抗荷能力。（P58.例1）如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線連著的質(zhì)量相等的物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相等。當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要滑動且尚未滑動的狀態(tài)時，燒斷細線，則兩物體的運動情況是（）A兩物體均沿切線方向滑動B兩物體均沿半徑方向做遠離圓心的運動C兩物體一起隨圓盤做勻速圓周運動，不發(fā)生滑動D物體A隨圓盤一起做勻速圓周運動，不發(fā)生滑動；物體B將沿一條曲線運動，離圓心越來越遠D（P59.變式1）（多選題）如圖所示.勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上在離轉(zhuǎn)軸某一距離處放一滑塊.該滑塊恰能跟隨圓盤做勻速圓周運動而不產(chǎn)生相對滑動.則在改變下列何種條件的情況下.滑塊仍能與圓盤保持相對靜止()A.增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度B.減小滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離C.增大滑塊的質(zhì)量mD.改變上述任一條件都不可能保持相對靜止BC一同學在雨中撐著一把小傘,雨傘邊緣的半徑為r,且高出水平地面h,當雨傘以角速度w旋轉(zhuǎn)時,雨傘自傘的邊緣甩出,在地面上形成一圓圈,則此圓圈的半徑為多少?（P59.變式3）如圖B-8所示，有一個質(zhì)量為m的小球P與穿過光滑水平板中央小孔O的輕繩相連，用力拉著繩子另一端使P在水平面內(nèi)繞O做半徑為r1、角速度為ω1的勻速圓周運動，求：（1）此時P的速率多大？（2）若將繩子從這個狀態(tài)迅速放松后又拉直，使P繞O做半徑為r2的勻速圓周運動，從放松到拉直輕繩這段過程需經(jīng)過多長時間？（3）P做半徑為r2的圓周運動的角速度ω2多大？有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形的大