《高一物理下学期知识点》专题10 向心运动与离心运动（解析版）

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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。
1
重难点 2 向心运动
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
2
C．当圆台转速增加时， A比B先滑动
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
3
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