從供需關(guān)系理解離心現(xiàn)象一、考點(diǎn)突破：考點(diǎn)課程目標(biāo)備注離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因1. 掌握離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2. 會從供需關(guān)系分析離心現(xiàn)象3. 知道如何防止和利用離心現(xiàn)象高考中以選擇題的形式出現(xiàn)，重點(diǎn)考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，在豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動的供需關(guān)系中的臨界二、重難點(diǎn)提示：重點(diǎn)：掌握離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。難點(diǎn)：從供需關(guān)系分析離心現(xiàn)象。一、離心現(xiàn)象1. 離心運(yùn)動做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動。2. 物體做離心運(yùn)動的條件F合 < F向3. 根據(jù)合外力與向心力的關(guān)系判斷物體是否做離心運(yùn)動當(dāng)F合=F向時勻速圓周運(yùn)動；當(dāng)F合<F向時逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動；當(dāng)F合>F向時逐漸靠近圓心的運(yùn)動?！痉椒ㄖ笇?dǎo)】判斷物體是否做離心運(yùn)動思路：物體在半徑方向所受合外力為提供，即：F供；物體做圓周運(yùn)動所需要的向心力為需要，即：F需=F向=m。（1）對物體受力分析，求出能夠提供的合力F合；（2）根據(jù)物體的運(yùn)動，求出物體做圓周運(yùn)動所需要的向心力F向=m2r=mv2/r；（3）比較F合與F向的大小，確定物體的運(yùn)動情況?！菊`區(qū)點(diǎn)撥】（1）離心現(xiàn)象是做圓周運(yùn)動的物體向心力不足或失去向心力所致的現(xiàn)象；（2）離心現(xiàn)象的本質(zhì)是慣性；（3）不存在離心力；二、離心運(yùn)動的應(yīng)用和防止1. 離心運(yùn)動的應(yīng)用（1）離心干燥器；（2）洗衣機(jī)脫水桶；（3）用離心機(jī)把體溫計的水銀柱甩回液泡內(nèi)。2. 離心運(yùn)動的防止（1）汽車在公路轉(zhuǎn)彎處的限速；（2）轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪限速并加防護(hù)罩。思考：如何防止離心現(xiàn)象發(fā)生？A. 減小物體運(yùn)動的速度，使物體做圓周運(yùn)動時所需的向心力減?。籅. 增大合外力，使其達(dá)到物體做圓周運(yùn)動時所需的向心力。例題1 如圖所示，飛機(jī)以的恒定速率沿半徑的外切圓軌道，在豎直平面內(nèi)做特技飛行，求質(zhì)量為的飛行員在A、B、C、D各點(diǎn)對機(jī)座或保險帶的作用力。思路分析：設(shè)機(jī)座對飛行員的支持力為，保險帶對飛行員的拉力為F。（1）在A點(diǎn)時，。根據(jù)向心力公式，有。（2）在B點(diǎn)時，、F均為零的臨界速度為因?yàn)椋?，根?jù)向心力公式，有。 。（3）在C點(diǎn)時，同理 。（4）在D點(diǎn)時，因?yàn)?，所以同?。答案：A點(diǎn)對機(jī)座有作用力為1950N，B點(diǎn)對保險帶有作用力為750N，C點(diǎn)對保險帶有作用力為1950N，D點(diǎn)對機(jī)座有作用力為750N。例題2 物體m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼M相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，如果減小M的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r、角速度、線速度v的大小變化情況是（ ）A. r不變，變小、v變小B. r增大，減小、v變小C. r減小，增大、v不變D. r增大，減少、v不變思路分析：M減小合外力不足，m離心運(yùn)動，故r增大；拉力和速度夾角大于90°，故速度v減小，根據(jù)v=r可得減小。答案：B【方法提煉】在圓周運(yùn)動中，當(dāng)物體運(yùn)動半徑發(fā)生變化時，描述圓周運(yùn)動的物理量可能發(fā)生變化，主要有以下兩種情況要引起注意。1. 線速度不變：半徑變化前后合外力與速度垂直：如圖所示小球經(jīng)過D點(diǎn)前后速度不變，但半徑發(fā)生變化。2. 細(xì)線由松弛到繃緊，而且繃緊前后速度方向發(fā)生變化，這時線速度發(fā)生突變。沿繩方向的速度突變?yōu)榱?，只剩下切向分量，速度大小發(fā)生了變化。滿分訓(xùn)練：質(zhì)量為m的小球，用長為l的線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方l/2處有一光滑的釘子，把小球拉到與在同一水平面的位置，擺線被釘子攔住，如圖所示，將小球從靜止釋放，當(dāng)球第一次通過最低點(diǎn)P時（ ）A. 小球速率突然減小 B. 小球向心力突然增大C. 小球的向心加速度突然減小 D. 擺線上的張力突然增大思路分析：讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時，小球受到的拉力和重力都與速度垂直，其線速度不會瞬時變化，圓周運(yùn)動的圓心由變到O，運(yùn)動半徑變大，根據(jù)知，向心力突然變小，由知，小球的向心加速度突然減小，由知，擺線上張力突然變小，故A、B、D錯誤，C正確。答案：C4