03-06-01_離心機分離物質加速度
本期高中物理競賽試題，我們共同來研究一下離心機的工作原理，並通過研究離心機的工作原理來理解並掌握浮力和離心力在加快物質沉降過程中的作用，通過本期題目，同學們可以對離心力有更為深刻的認識和理解，並通過這個題目中設計的場景，簡單的理解一下很多影視作品中的太空船為什麼都在旋轉了，這個旋轉運動會產生怎樣的作用效果，以及在旋轉中的太空船中，重力的方向具體指向那邊，是不是與地球表面的重力方向相同？這些問題的答案其實都在這個題目中有所涉及，當然小編並沒有非常全面的在解題過程中說明上面的問題，但在後面的題目的分析過程中，小編在著重講授離心力的時候，對上述問題都會詳細說明的，如果同學們還有什麼不明白的地方，可以微信搜索物理競賽指導，給我留言哦，小編會及時給你回復，幫助同學們解答各類關於高中物理的問題，當然了更高級的物理知識鑑於小編能力所限，可能給你解答不了哦，哈哈。
本題題目，從難度上講，並不大，其實題目就是只有一層窗戶紙，捅破了，知道了，這個題目就一點兒難度也沒有，但是如果同學們不知道或是不知道其中的原理，隔著這層窗戶紙的話，想自己捅破它，還是需要費點兒力氣的，好了，不再多說了，同學們看看題目，能不能知道這個題目的難點在什麼地方嗎？
高中物理競賽典型例題與解題步驟
離心機常用來分離不同密度的各種物質，如圖1所示，設離心即的轉動角速度為w，求距離轉軸為r處的顆粒在使用離心機時與未使用離心機時沉降加速度之比。
高中物理競賽典型例題解題方法與思路
題目看完了吧，相信同學們對於離心機啟動時的解題過程覺得非常的匪夷所思，怎麼會是這樣的？是不是小編講重力加速度寫錯了，如果同學有這種想法，說明你對離心力的作用還不是很清楚，也就是這個題目考查的重點內容，離心力的作用不明白，當然這個不明白，你也就同時不明白顆粒在液體中受到的浮力的計算公式了，因為這個浮力公式的推導必須要在理解了離心力作用後才能明白的。好了，這就跟隨著小編的思路，一步一步的理解離心力的作用吧。
首先由於離心機在運行過程時，試管其實是在圍繞轉軸做勻速圓周運動的，此時如果以試管為參考系的話，由於試管本身並不是慣性系，具有向心加速度，因此在以試管為參考系時，就必須引入慣性力修正，來進一步分析試管中物體的運動情況，當然，通過現象已經知道，試管中的顆粒其實是在做勻加速直線運動的，即試管中的顆粒要產生一個相對於試管的沿半徑向外方向的加速度，當然這個加速度並不是向心加速度，或者說於向心加速度一點兒關係都沒有，那為了計算這個沉降加速度，就必須要對顆粒經行受力分析，當然這就到了必須要著重說明白的地方了。
由於顆粒受到慣性力修正，這個雖然不存在，但是有實際效果的力上來，由於離心機在轉動過程中，其向心加速度於相比於重力加速度會大很多的，因此在圖3的受力分析中，應該還有重力的作用，但是由於重力非常微弱，就被忽略掉了，此時這個慣性力修正對於試管中的顆粒而言，就充當了一個非常好的視重力的作用，也就是上面說的離心力的作用，因為對於顆粒而言重力的方向是沿著半徑方向向外的，因此對於試管中顆粒受到的浮力而言，應該於重力相反，也就是指向圓心的方向，同時由於浮力的大小其實是於當地的重力加速度有關的，因此在試管中物體的重力加速度的大小與向心力大小相等，因此對於浮力而言，其公式中的重力加速度一項仍舊應該等於向心加速度。
只要是明白了這些，同學們應該對上面所說的幾個現象都比較明確了，其實飛船的旋轉主要是為了利用離心力來模擬產生重力加速度，因此從這個角度上來說，背離旋轉軸的一側應該是飛船的地面，而靠近旋轉軸的一側應該是飛船中所說的上面或天上，同學們想明白了嗎？