福建省南安市高中物理 4.4 离心运动作业 鲁科版必修2.doc

离心运动1如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力f作用下做匀速圆周运动，若小球到达p点时f突然发生变化，则下列关于小球运动的说法正确的是( )af突然消失，小球将沿轨迹pa做离心运动bf突然变小，小球将沿轨迹pa做离心运动cf突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动df突然变小，小球将沿轨迹pc逐渐靠近圆心2如图所示是摩托车比赛转弯时的情形转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是 ( )a摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用b摩托车所受外力的合力小于所需的向心力c摩擦车将沿其线速度的方向沿直线滑去d摩托车将沿其半径方向沿直线滑去3中央电视台报道了一起离奇交通事故家住公路弯处的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示交警以下判断，你认为正确的是（ ）a由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车受到离心力b由图可知事故的原因可能是车速过快c为尽量避免此类事故再次发生，公路在设计上应东高西低d为尽量避免此类事故再次发生，可以减小路面弯道半径4如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体a和b，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是( )a两物体均沿切线方向滑动b两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远c两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动d物体b仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体a发生滑动，离圆盘圆心越来越远5如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，叙述正确的是( )a脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物b脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶c通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央 d通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近6如图5-7-10所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以o为支点绕竖直线旋转.质量为m的小环套在杆上可沿杆滑动，当杆的角速度为1时，小环旋转平面在a处；当杆角速度为2时，小环旋转平面在b处，设环在a、b两处对杆的压力分别为n1、n2.则有（）an1n2bn1=n2 c127如图所示，物体p用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动.若转动角速度为，则( )a.只有超过某一值时，绳子ap才有拉力b.绳子bp的拉力随的增大而增大c.绳子ap的张力一定大于绳子bp的张力d.当增大到一定程度时，绳ap的张力大于bp的张力8司机要能够控制行驶中的汽车，汽车对地面的压力一定要大于零，在高速公路所建的高架桥的顶部可以看做是一个圆弧，若高速公路上汽车的设计时速为180 km/h，则高架桥顶部的圆弧半径至少应为_(g10 m/s2)9地球可以看做一个巨大的拱形桥（如图所示），桥面的半径就是地球的半径（约为6400 km）。假如会出现这样的情况：当速度大到一定程度时，地面对车的支持力恰好为零，则此时汽车的速度约为 km/s。（g取10 m/s2）10如图所示，ab为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径r=0.5 m。轨道a端与水平面相切。光滑小球从水平面以初速度v0向a滑动，取g=10 m/s2。(1)若小球经b点时，对轨道的压力恰好为零，求小球落在水平面时到a点的距离。(2)若小球在b点的速度vb=4m/s，求小球经a点的瞬间对圆轨道的压力。11城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥ab，横跨在水平路面上，长为l=200m，桥高h=20m.可以认为桥的两端a、b与水平路面的连接处的平滑的.一辆汽车的质量m=1040kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为15m/s.试计算：（g取10m/s2）(1)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小.(2)若小车在桥顶处的速度为v210 m/s时,小车如何运动. 4.4 参考答案1a【解析】若f突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，a正确若f突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动b、d错误若f突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，c错误2b【解析】本题考查圆周运动的规律和离心现象摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，a项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，b项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，c、d项错误3b【解析】据题意，汽车在弯道上做离心运动，显然是速度过快b选项正确；物体的受力只有重力、支持力和摩擦力，故a选项错误；为了减少事故，可以使路面倾斜，使重力和支持力的合力指向路面内侧，显然是该外侧（西）高，内侧（东）低，故c选项错误；据可知，同时也可以增大汽车转弯半径，从而减小过弯道所需向心力，故d选项错误。4d【解析】在烧断细线前，a、b两物体做圆周运动的向心力均是静摩擦力及绳子拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力因为这两个物体在同一个圆盘上随盘转动，故角速度相同设此时细线对物体的拉力大小为t，则有对a物体：tfmm2ra.对b物体：fmtm2rb.当线烧断时，t0，a物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力，故a物体做离心运动b物体所受的静摩擦力变小，直到与它所需要的向心力相等为止故b物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项d正确5bd【解析】脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力，随着的增大而增大，当附着力不能提供足够大的向心力时，将做离心运动被甩出去，故a错误；惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即都有保持原来运动状态不变的性质，脱水桶高速运动，当附着力不能提供足够大的向心力时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶，故b正确；脱水桶高速运动时，衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故c错误，d正确。所以选bd。 6bc 【解析】小环无论在a处还是b处，所受的重力都相同，所受的支持力的方向也都相同，而重力和支持力的合力方向都是水平指向圆心，由力的合成的平行四边形定则可知，支持力，所以两种情况下向心力也相同，由可知，.7ab【解析】较小时，ap松弛，故a选项正确.当达到某一值0时，ap刚好要绷紧.p受力如图，其合力提供向心力，由竖直方向合力为零，可知fbpfap8250 m【解析】180 km/h50 m/s，当汽车只受重力作用时，由向心力公式，由fmmg可知，此时f最大，则r最小，所以rm250 m，此半径为最小值9810 1m；31n【解析】（1）由牛顿第二定律小球经过b点方程为：， 又=0所以 小球过b点后做平抛运动， ； 可得s=1m （2）由机械能守恒： 小球经a点的瞬间： 得：na=31n 又由牛顿第三运动定律可知小球对轨道的压力