离心现象

高中物理：离心运动

#运动1个

做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或所受外力不足以提供做圆周运动所

需的向心力时，物体就做逐渐远离圆心的运动，称为离心运动。

1、离心运动的条件：

1）当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出。

2）当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物体将沿

切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去。

3）对离心运动的进一步理解

当F=mω

2r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＜mω

2r时，物体逐渐远离圆心。

当F＞mω

2r时，物体逐渐靠近圆心。

2、离心现象的本质分析

离心现象的本质——物体惯性的表现。

分析：做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动，只

是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。如果提供向

心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第

一定律的必然结果。如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，

物体将做半径变大的圆周运动。此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为

“背离”。做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大。

3、离心运动的应用实例

⑴洗衣机的脱水筒。

洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴，在脱水筒工作时，水滴需要的向心力由什么

决定？

提供的向心力由什么决定？什么情况下，水滴将被甩出？转速高时容易甩干衣物，

还是转速低时容易甩干衣物。

⑵棉花糖的产生。

砂糖先高温熔化成液态再被甩出即成棉花状。

⑶用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内。

4、离心运动的防止实例

⑴汽车拐弯时的限速。

在公路转弯处，为什么车辆行驶不允许超过规定的速度？提供车子的向心力由什

么决定？公交车转弯时，售票员或车上广播会提醒乘客：“前面转弯，请乘客站稳扶

好。”为什么？

⑵高速旋转的飞轮、砂轮的限速。

例、汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车

的最大静摩擦力是车重的0.10倍，要使汽车不至于冲出圆跑道，车速最大不能超过

多少？

解析：如果不考虑汽车行驶时所受的阻力，那么汽车在圆跑道匀速行驶时，轮胎

所受的静摩擦力F（方向指向圆心）提供向心力。车速越大，所需向心力也越大，则

静摩擦力F也越大，但本题中的向心力不可能超过路面作用于车的最大静摩擦力F

m

，

车重的0.10。设车速的最大值为v

m

，则

得：

汽车沿半径为R的圆跑道匀速行驶时的速率不能超过，不然会冲出圆跑道，

因为这时最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动所需的向心力，汽车就脱离原来的

圆跑道做离心运动了。