【步步高】（新课标）高中物理 2.4 研究离心现象及其应用每课一练 沪科版必修2.docVIP

2.4 研究离心现象及其应用题组一对离心运动的理解1关于离心运动，下列说法中正确的是()a物体一直不受外力作用时，可能做离心运动b做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动c做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化变将做离心运动d做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动答案d解析物体一直不受外力作用，物体应保持静止状态或匀速直线状态，选项a错误；作匀速圆周运动的物体，所受的合外力等于物体做匀速圆周运动的向心力，当外界提供的合外力增大时，物体所需的向心力并没有增大，物体将做近心运动，选项b错误；做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化，物体可能仍做圆周运动，例如变速圆周运动，也可能做近心运动或离心运动，选项c错误；根据离心运动的条件可知，选项d正确2用绳子栓一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，小球的运动情况是()a沿半径方向接近圆心b沿半径方向远离圆心c沿切线方向做直线运动d仍维持圆周运动答案c解析当绳子断了以后，向心力消失，小球做离心运动，由于惯性，小球沿切线方向做直线运动，选项a、b、d错误，选项c正确3在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是()a沿切线方向 b沿半径指向圆心c沿半径背离圆心 d无相对运动趋势答案c解析可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到的静摩擦力提供向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心，故c正确4.某同学在进行课外实验时，做了一个“人工漩涡”的实验，取一个装满水的大盆，用手掌在水中快速转动，就在水盆中形成了“漩涡”，随着手掌转动越来越快，形成的漩涡也越来越大，如图1所示则关于漩涡形成的原因，下列说法中正确的是()图1a由于水受到向心力的作用b由于水受到合外力的作用c由于水受到离心力的作用d由于水做离心运动答案d解析水在手的拨动下做圆周运动，当水转动越来越快时，需要的向心力也越来越大，当其所需的向心力大于所受合外力时，即做离心运动，故选项d正确题组二离心现象的应用与防止5为了防止物体做离心运动而造成损失，下列做法正确的()a汽车转弯时要限定速度b洗衣机转动给衣服脱水c转速较高的砂轮半径不宜太大d将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”答案ac解析汽车转弯时车速过大，静摩擦力不足以提供所需的向心力，会发生侧滑，造成交通事故，所以要限速，a正确；半径大、转速高的砂轮，所需向心力大，飞轮会发生破裂伤人，c正确；b、d是离心运动的利用6.如图2所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中不正确的是()图2a脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的b水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故c加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好d靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好答案b解析a项脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故a正确b项水滴依附的附着力是一定的，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，故b错c项fmam2r，增大会使向心力f增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去故c正确d项中心的衣服，r比较小，角速度一样，所以向心力小，脱水效果差，故d正确7市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”这样可以()a提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒b提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒c主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒d主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒答案c解析汽车转弯时，车内乘客随车做圆周运动，需要向心力，不拉好扶手，站着的乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒8在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是()a是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道b是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速才造成赛车冲出跑道的c是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速才造成赛车冲出跑道的d由公式fm2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道答案c解析赛车行驶到弯道时，由于速度过大，使赛车受到静摩擦力不足以提供所需的向心力，所以赛车将沿切线方向冲出跑道，选项c符合题意故选c.9.试管中装了血液，封住管口后，将试管固定在转盘上如图3所示当转盘以一定角速度旋转时()图3a血液中密度大的物质将聚集在管的外侧b血液中密度大的物质将聚集在管的内侧c血液中密度大的物质将聚集在管的中央d血液中各种物质仍均匀分布在管中答案a解析密度大，则同体积的物质其质量大，由fmr2可知其需要的向心力大，将做离心运动，a正确题组三离心运动问题的分析10.如图4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物体a和b，它们与盘间的动摩擦因数相等当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且沿未滑动的状态时，烧断细线，则两物体的运动情况是()图4a两物体均沿切线方向滑动b两物体均沿半径方向做远离圆心的运动c两物体随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动d物体a随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动，b物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远答案d解析当两物体刚要滑动时，a、b所受静摩擦力都是最大静摩擦力fm.对a：fmtm2ra，对b：fmtm2rb若此时剪断细线，a的向心力由圆盘的静摩擦力提供，且fm2ra，所以ffm，a仍随盘一起转动；而剪断细线的瞬间，t消失，fm不足以提供b所需的向心力，故b将沿某一曲线做离心运动11.如图5所示，高速公路转弯处弯道圆半径r100 m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数0.23.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大？当超过vm时，将会出现什么现象？(g9.8 m/s2)图5答案54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故解析在水平路面上转弯，向心力只能由静摩擦力提