第四节 离心现象及其应用 [物理观念] 向心力由“魔盘”对人的静摩擦力提供,且大小为f=F向=mω2r,当盘的转速逐渐增大到一定值时,静摩擦力不足以提供圆周运动所需的向心力,盘上的人开始向边缘滑去,因为F向∝r,所以离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越厉害. [教材链接] 自身的惯性 向心力 突然消失 不足以 例1 D [解析] 离心运动是指原来在做圆周运动的物体后来远离圆心,离心运动发生的条件是实际的合力小于物体做圆周运动所需要的向心力,选项A、B、C错误,D正确. 变式1 C [解析] 赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,因为速度较大,静摩擦力不足以提供向心力,而发生离心运动,故A、B错误,C正确;由F=m知,一定速度时弯道半径越小,需要的向心力越大,越容易冲出跑道,弯道半径越大,需要的向心力越小,越不容易发生侧滑,故D错误. 例2 D [解析] 衣服受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,重力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故向心力是由支持力提供的,A错误;对于水而言,衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉, B错误;根据FN=mω2r可知,脱水筒转动角速度增大以后,支持力增大,故衣服对筒壁的压力也增大,而此时在竖直方向衣服的重力与静摩擦力平衡,静摩擦力不会增大,故C错误,D正确. 变式2 BCD [解析] 火车转弯时,要按规定速度行驶,不得超速通过,这是为了防止火车做离心运动,故A错误;制作“棉花糖”的过程中,糖熔化后被甩出,做离心运动,是利用了离心现象,故B正确;通过高速旋转分离血液成分,是利用了离心现象,故C正确;洗衣机脱水利用了水在高速旋转,附着力小于所需向心力时做离心运动,是利用了离心现象,故D正确. 随堂巩固 1.C [解析] 向心力是以效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,因此,物体并不受向心力和离心力的作用,它之所以产生离心现象是由于F合
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