2019_2020学年高中物理课时作业8离心现象及其应用（含解析）粤教版必修2.docx

课时分层作业(八)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1下面关于离心运动的说法，正确的是()A物体做离心运动时将离圆心越来越远B物体做离心运动时其运动轨迹一定是直线C做离心运动的物体一定不受外力作用D做匀速圆周运动的物体所受合力大小改变时将做离心运动A物体远离圆心的运动就是离心运动，故A对；物体做离心运动时其运动轨迹可能是曲线，故B错；当做圆周运动的物体所受合外力提供的向心力不足时就做离心运动，合外力等于零仅是物体做离心运动的一种情况，故C错；当物体所受合力增大时，将做近心运动，故D错2物体做离心运动时，运动轨迹的形状()A一定是直线B一定是曲线C可能是一个圆D可能是直线，也可能是曲线D若F合0，则物体沿切线飞出而做直线运动；若0F合F向，则物体做曲线运动，故D正确3下列哪些现象是为了利用物体产生的离心运动()A汽车转弯时要限制速度B转速很大的砂轮半径做得不能太大C在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨D工作的洗衣机脱水桶转速很大DA中汽车转弯向心力由静摩擦力提供，F向mfm，速度过大，F向fm会发生离心运动，所以要限速防止离心运动B中砂轮转动时，轮边缘处受向心力F向m2r，半径越大，所需向心力越大，越容易断裂而发生离心运动，所以半径小是为了防止离心运动C中火车转弯时，内轨低于外轨是利用支持力的分力提供向心力防止离心运动，只有D中脱水时是利用离心运动把水脱去，故只选D.4洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时()A衣物受重力和摩擦力作用B衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供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筒的转速的增大而增大C对衣物研究：竖直方向受重力和摩擦力的作用且fmg，摩擦力f不变，水平方向受弹力的作用，A、D错；衣物随筒壁做圆周运动的向心力由弹力提供，由Nm2r可知当转速增大时，弹力N增大，B错，C对5(多选)洗衣机脱水的原理是利用了离心运动把附着在衣服上的水分甩干如图是某同学用塑料瓶和电动机等自制的脱水实验原理图，但实验发现瓶内湿毛巾甩干效果不理想，为了能甩得更干，请为该同学设计改进建议()脱水原理示意图A增加转速B减小转速C增大塑料瓶半径 D减小塑料瓶半径AC塑料瓶内湿毛巾需要的向心力为：Fmm2rm42n2r，故要增强甩干效果，即要提高需要的向心力，由以上表达式可知，可以提高转速或增大半径，故A、C正确，B、D错误6.如图所示，在注满水的玻璃管中放一个乒乓球，然后再用软木塞封住管口，将此玻璃管放在旋转的水平转盘上，且保持与盘相对静止，则乒乓球会()A向外侧运动B向内侧运动C保持不动D条件不足，无法判断B若把乒乓球换成等体积的水球，则此水球将会做圆周运动，能够使水球做圆周运动的是两侧的水的合压力，而且这两侧压力不论是对乒乓球还是水球都是一样的但由于乒乓球的质量小于相同体积的水球的质量，所以此合压力大于乒乓球在相同轨道相同角速度下做圆周运动所需的向心力，所以乒乓球将做近心运动二、非选择题(14分)7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0.225.若路面是水平的(假设最大静摩擦力可近似看作与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2)问：(1)汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所允许的最大速度vm为多大？(2)当超过vm时，将会出现什么现象？解析(1)在水平路面上转弯，向心力只能由静摩擦力提供，设汽车质量为m，最大静摩擦力可近似看作与滑动摩擦力相等，则fmmg，则有mmg，vm，代入数据可得vm15 m/s.(2)当汽车的速度超过15 m/s时，需要的向心力m增大，大于提供的向心力，也就是说最大静摩擦力提供的向心力不足以维持汽车做圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重时将会出现翻车事故答案(1)15 m/s(2)汽车将做离心运动，严重时将出现翻车事故能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1(多选)如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同当转台旋转时，下列说法中正确的是()A若三个物体均未滑动，则C物体的向心加速度最大B若三个物体均未滑动，则B物体受的摩擦力最大C若转速增加，则A物体比B物体先滑动D若转速增加，则C物体最先滑动AD三物体都未滑动时，角速度相同，设角速度为，根据向心加速度公式a2r，知C的向心加速度最大，选项A正确；三个物体受到的静摩擦力分别为fA(2m)2R，fBm2R，fCm2(2R)，所以物体B受到的摩擦力最小，选项B错误；增加转速，可知C最先达到最大静摩擦力，所以C最先滑动A、B的临界角速度相等，可知A、B一起滑动，选项C错误，D正确2(多选)中央电视台今日说法栏目曾经报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和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，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，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根据图示作出以下判断，你认为正确的是()现场示意图A由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C公路在设计上可能内(东)高外(西)低D公路在设计上可能外(西)高内(东)低AC汽车在拐弯时因为车做离心运动发生侧翻，A正确，B错误；公路在设计上可能内(东)高外(西)低，合外力不足以提供汽车做圆周运动的向心力而做离心运动，C正确，D错误3(多选)如图所示，在水平转台上放一个质量M2 kg的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax6.0 N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O(孔光滑，忽略小滑轮的影响)，另一端悬挂一个质量m1.0 kg的物体，当转台以角速度5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可能是(g取10 m/s2，M、m均视为质点)()A0.04 m B0.08 mC0.16 m D0.32 mBCD当M有远离轴心运动的趋势时，有mgfmaxM2rmax当M有靠近轴心运动的趋势时，有mgfmaxM2rmin解得rmax0.32 m，rmin0.08 m即0.08 mr0.32 m，故木块到O点的距离可能是B、C、D.4(多选)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C是b开始滑动的临界角速度D当时，a所受摩擦力的大小为kmgAC最大静摩擦力相等，而b需要的向心力较大，所以b先滑动，A项正确；在未滑动之前，a、b各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力，B项错误；b处于临界状态时，kmgm22l，C项正确；当时，对a：fml2mlkmg，D项错误二、非选择题(本题共2小题，共22分)5(10分)如图所示为汽车在水平路面做半径为R的大转弯的后视图，悬吊在车顶的灯左偏了角，则：(重力加速度为g)(1)车正向左转弯还是向右转弯？(2)车速是多少？(3)若(2)中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度，则车轮与地面间的动摩擦因数是多少？解析(1)向右转弯(2)对灯受力分析知mgtan m，解得v.(3)车刚好不打滑，有MgM，解得tan .答案(1)向右转弯(2)(3)tan 6(12分)如图所示，细绳一端系着一个质量为M0.5 kg的物体，静止在水平板上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m0.3 kg的物体，M的中点与圆孔的距离为0.2 m，M和水平板间的最大静摩擦力为2 N现使此水平板绕中心轴线转动，问角速度在什么范围内m会处于静止状态？(g取10 m/s2)解析物体M在做圆周运动的过程中，随着水平板角速度大小的变化，物体受到的静摩擦力的大小和方向都在变化，但绳上的拉力大小一直不变，恒为mg.当物体受到的静摩擦力达到最大，