2012高中物理 4.4离心运动11每课一练 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 4 4 4 4 离心运动离心运动 1 下列关于离心运动的叙述正确的是 A 离心运动是由于物体本身的惯性引起的 B 离心运动的轨迹一定是直线 C 洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的 D 汽车转弯时速度过大 会因离心运动造成交通事故 解析 解析 离心运动有时对我们有利 有时对我们有害 洗衣机的脱水桶就是利用离心运动将 水从衣服上做离心运动甩出去的 当汽车的转弯速度过大时 汽车受到的地面的摩擦力将 不足以提供汽车转弯所需的向心力 所以汽车就做离心运动 很容易造成交通事故 C D 正确 物体做离心运动是由于物体做圆周运动时提供的向心力不足造成的 做离心运动的物 体的运动轨迹有可能是直线 也有可能是曲线 但离心运动绝不是由于惯性引起的 A B 错误 答案 答案 CD 2 如图 4 4 3 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 4 4 3 A 速度不大于即可gR B 速度如果等于 汽车将做平抛运动gR C 汽车速度只有小于才能安全通过gR D 以上说法都不对 解析 解析 当汽车运动到半圆路面的顶端时 汽车将受到重力和路面支持力的作用 即汽车在 半圆路面顶端的向心力由重力和支持力的合力提供 所以汽车能够获得的最大向心力就等 于重力 即汽车的最大速度就是 且当汽车有这个速度时 汽车对路面的压力为零 gR 所以当汽车以这个速度行驶时汽车就会脱离地面 做平抛运动 汽车要安全地通过 速度就 得小于 gR 答案 答案 BC 3 物体做离心运动时 对运动轨迹的判断正确的是 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 可能是一个小圆 解析 解析 做匀速圆周运动的物体 在合外力突然消失时物体沿切线飞出后可能做匀速直线运 动 当向心力不足以提供圆周运动所需的向心力时 物体做离心运动 即越来越远离圆心 用心 爱心 专心2 的运动 所以 运动轨迹可能是直线也可能是曲线 但不可能是圆周 答案 答案 C 4 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 转盘上 且保持与盘相对静止 如图 4 4 4 所示 则乒乓球会 图 4 4 4 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 解析 解析 当玻璃管放在旋转的圆盘上时 玻璃管就会一起转动 则管中的水和乒乓球也将做 圆周运动 但水和乒乓球的质量不同 水的质量大 所需的向心力较大 比较容易做离心运 动 相反的乒乓球的质量小 不易做离心运动 所以在玻璃管旋转的时候 乒乓球在水的作 用下会向内侧移动 答案 答案 B 5 如图 4 4 5 所示 匀速转动的水平圆盘上 沿半径方向放着用细线连着的质量相等的物 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尚未滑动的 状态时 烧断细线 则两物体的运动情况是 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 图 4 4 5 解析 解析 从图中可以看出物体 A 的向心力由静摩擦力和物体 B 对 A 向外的拉力提供 物体 B 的向心力由 B 的静摩擦力和物体 A 对 B 向内的拉力提供 当我们烧断细线的时候 A 物体受 到的向外的拉力和 B 物体受到的向内的拉力均消失了 即就是 A 物体的合力将变大 B 物 体的合力却减小了 但是两个物体所需的向心力没有变化 因此 A 物体受到的力足够提供 向心力 仍然做圆周运动 但是 B 物体的合力不足以提供向心力 B 物体将做离心运动 在盘上发生相对滑动 答案 答案 D 6 一个全自动洗衣机的脱水桶的直径为 38 cm 脱水桶工作时的转速为 820 r min 脱水桶 工作时衣服所具有的向心加速度大小为多大 是重力加速度的几倍 为什么脱水桶能使衣 服脱水 解析 解析 脱水桶工作时衣服紧靠脱水桶壁 衣服与脱水桶一起做匀速圆周运动 由 a 2r 知 衣服所具有的向心加速度为 1 400 m s2 是重力加速度的 143 倍 由此可见 一个水滴需要的向心力 大约是其自身重力的 143 倍 衣服不可能提供给水滴 用心 爱心 专心3 这样大的向心力 于是水与衣服就分离了 并从桶壁的小孔中飞出去 答案 答案 1 400 m s2 143 倍 原因见解析 7 一把雨伞边缘的半径为 R 且高出水平地面 h 当雨伞以角速度 旋转时 雨点从伞边 缘甩出落在地面上 形成一个大圆 那么这个大圆的半径是多大 解析 解析 雨点从伞边缘甩出 是离心运动 甩出后做平抛运动 初速度为 v R 飞行时间 为 t 平抛的水平位移为 x vt R 俯视图如下图所示 所以所求半径gh 2gh 2 为 r g h RxR 2 22 2 1 答案 答案 g h R 2 2 2 8 如图 4 4 6 所示 质量为 m 的小球与穿过光滑水平板中央小孔 O 的轻绳相连 用力拉着 绳子的一端使小球在水平板内绕 O 做半径为 R1 角速度为 1的匀速圆周运动 求 图 4 4 6 1 此时小球的速率是多大 2 若将绳子迅速放松 后又拉直使小球做半径为 R2的圆周运动 则从放松到拉直的时 间多长 3 小球做半径为 R2的圆周运动的角速度 2为多大 解析 解析 1 小球做半径为 R1的圆周运动时 其速度为 v1 1R1 2 绳子放松后 小球保持速度 v1沿切线做匀速直线运动 如图所示 到绳子再次拉直 时的位移为 s 经历的时间为 t s v1 1R1 2 1 2 2 RR 2 1 2 2 RR 3 绳子拉直的瞬间 小球的速度从 v1减小为 v2 v2 v1