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人教版物理必修二
第六章 圆周运动
第四节 生活中的圆周运动
五、航天器中的失重现象
1.超重现象
火箭发射时的官方显示的加速度是23m/s2，宇航员在训练舱中绕转轴水平转动训练时达到8倍重力加速度。要成为一名宇航员要经过严格刻苦的训练。
宇航员在训练时、火箭发射时、
航天器回收时都处于超重状态。
2.失重现象
宇航员在航天器中为什么处于“漂浮”状态？
处于完全失重状态。
有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法正确吗?
不正确，正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的乘员有可能做环绕地球的圆周运动.
航天员处于失重状态
当Fn=mg时FN=0
航天员处于完全失重状态
六、离心运动
做圆周运动的物体如果向心力
突然消失或者突然减小会怎样
运动？
讨论交流：
1.离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动.
当 F＝mω2r 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＜mω2r 时，物体逐渐远离圆心；
当 F＞mω2r 时，物体逐渐靠近圆心。
2.离心运动的实质：
离心运动实质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦作为向心力的合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动．
特别提醒：(1)离心运动并不是受到离心力的作用产生的运动．
(2)离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动．
3.离心运动的应用
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。
F
ν
F离心干燥器、洗衣机的脱水筒
用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
离心沉淀器
当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。
制作“棉花”糖的原理：
内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？
讨论交流
提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。减小合外力或使其消失
4.离心运动的防止
（1）.汽车在公路转弯处的限速
在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力大于最大静摩擦力 F ,汽车将做离心运动而造成交通事故，因此在公路弯道处
汽车必须限速。
离心运动有时也会带来危害，必须注意防止
（2).转动的砂轮、飞轮限速并加防护罩
高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会便它们破裂，甚至酿成事故。为了防止事故的发生，通常还要在砂轮和飞轮的外侧加装一个防护罩。
生活中有很多运动都可以看作圆周运动，解决这类问题的关键就是：
（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；
处理圆周运动问题的一般步骤：
选准研究对象进行受力分析。
（2）进行受力分析，画出受力分析图;
（3）求出在半径方向的合力，即向心力；
（4）用牛顿第二定律 结合匀速圆周运动的特点列方程求解。
1.图示为工厂中的行车示意图,设钢丝绳长3 m,用它吊着质量为2.7 t的铸件,行车以2 m/s的速度匀速行驶.当行车突然刹车停止时,钢丝绳受到的拉力为多少?
3.06×104N
2.为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( )
a、增大汽车转弯时的速度　
b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦
d、减小汽车与路面间的摩擦
A、a、b; B、a、c； C、b、d； D、b、c
D
3、下列说法中错误的有：（ ）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D、离心水泵利用了离心运动的原理
B
4.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站处于完全失重中，下列说法正确的是（ ）
A 宇航员仍受重力的作用；
B 宇航员受力平衡
C 宇航员受重力等于所需的向心力；
D宇航员不受重力的作用
ＡＣ
思考与讨论：
当以速度v通过最高点、最低点时哪个位置容易脱离地面，哪个位置容易爆胎？

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