高中物理粵教版第二章圓周運(yùn)動(dòng) 第二章第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用

第二章圓周運(yùn)動(dòng)第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用A級(jí)抓基礎(chǔ)1．在世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽中，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，常常在彎道上沖出跑道，其原因是()A．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，運(yùn)動(dòng)員未能及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤造成的B．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，沒(méi)有及時(shí)加速造成的C．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，沒(méi)有及時(shí)減速造成的D．是由于在彎道處汽車受到的摩擦力比在直道上小造成的解析：賽車在水平彎道上行駛時(shí)，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及時(shí)減速，當(dāng)摩擦力不足以提供向心力時(shí)，賽車就會(huì)沖出跑道，故C正確．答案：C2．市內(nèi)公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎前，車內(nèi)廣播中就要播放錄音：“乘客們請(qǐng)注意，前面車輛轉(zhuǎn)彎，請(qǐng)拉好扶手”，這樣可以()A．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向前傾倒B．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向后傾倒C．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒解析：車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，站著的乘客如果不拉好扶手，有可能由于離心運(yùn)動(dòng)而向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒．答案：C3．(多選)做離心運(yùn)動(dòng)的物體，其速度變化情況是()A．速度的大小不變，方向改變B．速度的大小改變，方向不變C．速度的大小和方向可能都改變D．速度的大小和方向可能都不變解析：當(dāng)物體所受合外力突然消失時(shí)，物體將沿所在位置的切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大小、方向都不改變，D正確.當(dāng)合力不足以提供所需向心力時(shí)，物體做一般曲線運(yùn)動(dòng)，速度的大小、方向都改變，C正確．答案：CD4．有關(guān)洗衣機(jī)脫水筒的問(wèn)題，下列說(shuō)法正確的是()A．如果衣服上的水太多，脫水筒就不能脫水B．脫水筒工作時(shí)衣服上的水做離心運(yùn)動(dòng)，衣服并不做離心運(yùn)動(dòng)C．脫水筒工作時(shí)筒內(nèi)的衣服也會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，所以脫水筒停止工作時(shí)衣服緊貼在筒壁上D．脫水筒停止工作后，衣服纏繞在一起是因?yàn)殡x心運(yùn)動(dòng)解析：洗衣機(jī)脫水筒是應(yīng)用離心運(yùn)動(dòng)的原理．當(dāng)脫水筒工作時(shí)，轉(zhuǎn)速增大，使衣服及衣服上的水做離心運(yùn)動(dòng)．衣服由于做離心運(yùn)動(dòng)而緊貼筒壁，筒壁施加彈力提供衣服轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，衣服以后就不再做離心運(yùn)動(dòng)．而衣服上的水，做圓周運(yùn)動(dòng)只靠與衣服之間的吸附力，轉(zhuǎn)速增大時(shí)，這個(gè)力不足以提供向心力，所以水做離心運(yùn)動(dòng)，脫水筒停止工作后，衣服纏繞在一起與離心運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)．故正確選項(xiàng)為C.答案：C5.(多選)如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是()A．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)C．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)解析：若拉力突然變大，則小球?qū)⒆鼋倪\(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤．若拉力突然變小，則小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，但由于力與速度有一定的夾角，故小球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)，B正確，D錯(cuò)誤．若拉力突然消失，則小球?qū)⒀刂鳳點(diǎn)處的切線運(yùn)動(dòng)，C正確．答案：BC6．(多選)為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以()A．增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度B．減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度C．增大汽車與路面間的摩擦D．減小汽車與路面間的摩擦解析：“打滑”的現(xiàn)象是由于汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力不足引起的，減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度，可以減小汽車轉(zhuǎn)彎需要的向心力；增大汽車與路面間的摩擦，可以增大轉(zhuǎn)彎需要的向心力，因而這兩種方法都可以有效地防止轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象．故B、C正確．答案：BCB級(jí)提能力7.如圖所示，在注滿水的玻璃管中放一個(gè)乒乓球，然后再用軟木塞封住管口，將此玻璃管放在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤上，且保持與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止，則乒乓球會(huì)()A．向外側(cè)運(yùn)動(dòng)B．向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)C．保持不動(dòng)D．條件不足，無(wú)法判斷解析：若把乒乓球換成等體積的水球，則此水球?qū)?huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，能夠使水球做圓周運(yùn)動(dòng)的是兩側(cè)的水的合壓力，而且這兩側(cè)壓力不論是對(duì)乒乓球還是水球都是一樣的．但由于乒乓球的質(zhì)量小于相同體積的水球的質(zhì)量，所以此合壓力大于乒乓球在相同軌道相同角速度下做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以乒乓球?qū)?huì)做近心運(yùn)動(dòng)．故B正確答案：B8．(多選)如圖甲所示，在光滑水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一木塊A，用細(xì)繩的一端系住木塊A，另一端穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)中心的光滑小孔O懸掛另一木塊B.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A恰能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖乙為其俯視圖．則()圖甲圖乙A．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)棣貢r(shí)，木塊A將沿圖乙中的a方向運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)棣貢r(shí)，木塊A將沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)棣貢r(shí)，木塊A將沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)棣貢r(shí)，木塊A將沿圖乙中的c方向運(yùn)動(dòng)解析：木塊A以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力由木塊B提供，大小等于木塊B的重力，而木塊B的重力不變，所以轉(zhuǎn)臺(tái)角速度增大時(shí)，木塊A需要的向心力大于B的重力，A做離心運(yùn)動(dòng)，故B正確；轉(zhuǎn)臺(tái)角速度減小時(shí)，木塊A需要的向心力小于木塊B所受的重力，故D正確．答案：BD9.將來(lái)人類離開地球到宇宙中去生活，可以設(shè)計(jì)成如圖所示的宇宙村，它是一個(gè)圓環(huán)形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)的邊上，為了使人們?cè)谄渲猩顩](méi)有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn)．設(shè)這個(gè)建筑物的直徑為200m，那么，當(dāng)它繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為多少時(shí)，人們感覺到像生活在地球上一樣(要承受10m/s解析：當(dāng)側(cè)壁對(duì)人的支持力等于人在地球上的重力時(shí)，人感覺就如在地球上一樣，則有mg＝mrω2，又因?yàn)棣兀?πn，兩式聯(lián)立得n＝eq\f(\r(g),2π\(zhòng)r(r))＝r/s.答案：r/s10．在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/h.汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的eq\f(1,6).(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道半徑最小是多少？(2)如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過(guò)圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少(g取10m/s2解析：(1)由題意v＝108km/h＝30m/s，k＝.汽車以設(shè)計(jì)時(shí)速在水平路面上轉(zhuǎn)彎，最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，其轉(zhuǎn)彎半徑最小kmg＝meq\f(v2,rmin).彎道的最小半徑rmin＝eq\f(v2,kg)＝eq\f(