2024-2025学年高中物理第2章研究圆周运动2.4研究离心现象及其应用练习含解析沪科版必修2

PAGEPAGE22.4探讨离心现象及其应用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肯定是直线C.做离心运动的物体肯定不受外力作用D.做匀速圆周运动的物体所受合力大小变更时将做离心运动解析:物体远离圆心的运动叫做离心运动,A项正确;当合力减小但不等于零时,物体做离心运动的轨迹是曲线,B项错误;当作圆周运动的物体所受的合力供应的向心力不足时就做离心运动,合力等于零仅是做离心运动的一种状况,C项错误;当合力增大时,物体将做近心运动,D项错误。答案:A2.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动,若小球在到达P点时F突然发生变更,则下列说法正确的是()A.若F突然消逝,小球将沿轨迹a做离心运动B.若F突然变小,小球将沿轨迹a做离心运动C.若F突然变大,小球将沿轨迹b做离心运动D.若F突然变小,小球将沿轨迹c做近心运动解析:若F消逝,则物体将做匀速直线运动;若F变小,当F<mv2R时,物体将做半径变大的离心运动;若F变大,当F>m答案:A3.洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采纳转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的,下列有关说法中错误的是()A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的B.加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好C.水能从桶中甩出是一种离心现象D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好解析:衣物在转动中的向心力是由筒壁对它的弹力供应的,所以脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的,选项A正确;此现象是一种离心现象,由F=mω2R可知,角速度越大,须要的向心力也越大,脱水效果会更好;而靠近中心的衣物半径小,向心力也小,脱水效果就差,故选项B、C正确,D错误。答案:D4.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:“乘客们请留意,前面车辆转弯,请拉好扶手”,这样可以()A.提示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.提示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.主要是提示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.主要是提示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解析:车辆转弯时,站着的乘客假如不拉好扶手,有可能向外侧倾倒。答案:C5.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是()A.水滴受离心力作用,而沿背离圆心的方向甩出B.水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出D.水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,于是沿切线方向甩出解析:随着脱水筒的转速增加,水滴所需的向心力越来越大,当转速达到肯定值,水滴所需的向心力F=mv2答案:D6.(多选)下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动()A.汽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,转弯处内轨要低于外轨D.离心水泵工作时解析:汽车转弯靠静摩擦力供应向心力,由F向=mv2R,当答案:ABC7.如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心R=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:(1)当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(g取10m/s2)解析:(1)物体随圆盘一起绕轴线转动,须要向心力,而竖直方向物体受到的重力mg、支持力N不行能供应向心力,向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力。依据牛顿其次定律可求出物体受到的静摩擦力的大小:f=F向=mω2R=1.6N,方向沿半径指向圆心。(2)欲使物块与盘不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力。所以:F向=mRω2≤kmg解得ωmax≤kgR=5rad/s,可见圆盘转动的最大角速度ωmax答案:(1)1.6N方向沿半径指向圆心(2)5rad/s8.如图所示,一水平光滑的正方形木板MNPQ,用长为L的不行伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,已知mA=0.5kg,L=1.2m,LOA=0.8m。A球的速度大小vA=0.4m(1)绳子上的拉力F及B球的质量mB;(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5s两球的水平距离。解析:(1)F=mAvA2LOA=0.5×0.由F=mAω2LOA=mBω2LOB得