高中物理 第4章 匀速圆周运动 第4讲 离心运动题组训练 鲁科版必修2.doc

第4讲离心运动时间：60分钟题组一对离心现象的理解1物体做离心运动时，运动轨迹()a一定是直线b一定是曲线c可能是直线也可能是曲线d可能是一个圆2用绳子拴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，物体的运动情况是()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3做离心运动的物体，它的速度变化情况是()a速度的大小不变，方向改变b速度的大小改变，方向不变c速度的大小和方向可能都改变d速度的大小和方向可能都不变4试管中装了血液，封住管口后，将此管固定在转盘上，如图1所示，当转盘以一定角速度转动时()图1a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血液中的各物质仍均匀分布在管中题组二离心现象的应用5为了防止物体做离心运动而造成损失，下列做法正确的是()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”6洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时()a衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力b衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力c筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大d筒壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大7下列哪个现象利用了物体的离心运动()a火车转弯时要限制速度b转速很高的砂轮半径不能做得太大c在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨d离心水泵工作时8.如图2所示，一辆汽车行驶在半径为r的半圆路面上，当它到达路面顶端a时()图2a速度不大于即可b速度如果等于，汽车将做平抛运动c汽车速度只有小于时才能安全通过d以上说法都不对9在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图3所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看作是做半径为r的圆周运动设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于()图3a. b. c. d. 10如图4所示，水平转盘上的a、b、c三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正方体物块b、c处物块的质量相等且为m，a处物块的质量为2m；点a、b与轴o的距离相等且为r，点c到轴o的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，a、b、c处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是()图4ac处物块的向心加速度最大ba处物块受到的静摩擦力最小c当转速增大时，最先滑动起来的是c处的物块d当转速继续增大时，最后滑动起来的是a处的物块题组三综合应用112003年10月15日我国成功发射了载人飞船飞船中的宇航员需要在航天之前进行多种训练，其中图5是离心实验器的原理图可以用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力离心试验器转动时，被测者做匀速圆周运动现观察到图中的直线ab(线ab与舱底垂直)与水平杆成30角，则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？图512如图6所示，有一水平旋转的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定在轴o上，另一端挂一质量为m的物体a，物体与盘面间的动摩擦因数为(视最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，开始时弹簧未发生形变，长度为r，求：图6(1)当圆盘的角速度为多少时，物体a开始滑动？(2)当圆盘的角速度为2时，弹簧的伸长量为多少？13如图7所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量是0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动当小球的转速增加到原转速3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 n求：图7(1)线断裂的瞬间，线的拉力大小；(2)这时小球运动的线速度大小；(3)如果桌面高出地面0.8 m，线断后小球飞出去落地点离桌面的水平距离答案精析第4讲离心运动1c2c当绳子断了以后，向心力消失，物体做离心运动，由于惯性，物体沿切线方向做直线运动选项a、b、d错误，选项c正确3cd若向心力突然消失，物体沿切线方向飞出，速度大小和方向都不变；若向心力不足，物体做逐渐远离圆心的运动，速度的大小和方向都改变，所以c、d正确4a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对5ac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6ac对衣服进行受力分析，可知a正确；在竖直方向上衣物的重力大小等于其静摩擦力，d错；向心力由弹力提供fm2r，故c正确、b错7d8c在最高点，若汽车的速度大于或等于，则其在最高点只受重力，汽车将有做平抛运动的趋势，所以要使汽车安全通过最高点，其速度必须小于.9b汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小fmgtan ，根据牛顿第二定律：fm，tan ，解得汽车转弯时的车速v ，b对10aca、b、c处的滑块没有发生滑动时角速度相同，由a2r知c处物块的向心加速度最大，a选项正确；由ffm2r知b处的物块的静摩擦力最小，b选项错；因fmaxmg，所以当转速增大时，c处的物块最先滑动，选项c正确、d选项错112倍解析人受重力和弹力的作用两个力的合力提供向心力，受力分析如图所示在竖直方向：nsin 30mg在水平方向：ncos 30m2r联立解得：n2mg.由牛顿第三定律知，人对座位的压力大小是其重力的2倍12(1)(2)解析当圆盘的角速度较小时，则静摩擦力完全可以提供向心力，当圆盘角速度较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力(1)当物体a开始滑动时，由最大静摩擦力提供向心力，则有mgmr2，故，即当圆盘的角速度再增加时，物体a开始滑动(2)当圆盘的转速为2时，有mgkxm(2)2rrrx由得x.13(1)45 n(2)5 m/s(3)2 m解析(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用：重力mg、桌面弹力n和线的拉力t.重力mg和弹力n平衡线的拉力等于向心力，ftm2r，设原来的角速度为0，线上的拉力是t0，加快后的角