《高一物理下学期知识点》专题10 向心运动与离心运动(原卷版)
向心与离心运动
一 知识导图
二 重难点分析
重难点一 离心运动
1. 定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐
渐远离圆心的运动.
2.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势.
3.受力特点
当F=mrω 2
时,物体做匀速圆周运动;
当F=0时,物体沿切线方向飞出;
当F<mrω 2
时,物体逐渐远离圆心,F为实际提供的向心力,如图所示。
4. 离心运动的应用:离心干燥器、无缝钢管的生产、离心水泵等。
5. 离心运动的危害及防止:为防止汽车转弯、砂轮转动时发生离心现象,都要对它们的速度加以限制。
重难点 2 向心运动
1
向心运动指物体做圆周运动[1]时,提供的向心力 [2]
大于所需要的向心力时物体所做靠近圆心的运动。
做圆周运动时,需要的向心力 (m 是物体的质量,v是物体做圆周运动的线速度,r为做圆周运
动的轨道半径)
当合力提供的向心力可以满足 时,物体作圆周运动,而当 时,
1.当提供的向心力 F=0 时,物体沿切线方向飞出;
2.当提供的向心力 时,物体就做会做向心运动(即离圆心越来越近);
三 典例精讲
对向心问题的考查
典例 1.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转平台上,与转台相对静止,动摩擦因数均为 μ,已知 A的质
量为 2m,B、C的质量均为 m,A、B离轴距离均为 R,C距离轴为 2R,则以下说法正确的是
A.物体 C的向心加速度最大
B.物体 A的摩擦力最小
C.当圆台转速增加时, A比B先滑动
2
D.当圆台转速增加时, C比A先滑动
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.三个物体跟随转台转动,角速度相同,由向心加速度 可知,由于 C距离轴距离最大,故 C的向
心加速度最大,故 A项符合题意.
B.由向心力 可知 B物体所需向心力最小,而由静摩擦力提供向心力,故 B所受摩擦力最小,故
B项不合题意
CD.由向心力 可知 A、C所需向心力大小相同,由于摩擦力 ,可知 A的最大静
摩擦力大于 C故当圆台转速增加时,C比A先滑动;同理可知 A、B同时滑动,故 C项不合题意,D 项符合
题意.
对离心运动的考查
典例 2.如图所示,在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上,有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动,则
A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用
B.加快脱水筒转动角速度,筒壁对衣服的摩擦力也变大
C.当衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动
D.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力作用,筒壁的弹力提供向心力,向心力是效果力,故 A错误;
B.湿衣服随圆筒一起转动而未滑动,衣服所受摩擦力与重力相互平衡,圆桶转速增大以后,衣服所受摩
擦力与重力仍相互平衡,衣服所受摩擦力不变,故 B错误;
3
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