高中物理 第4章 勻速圓周運(yùn)動 第4講 離心運(yùn)動題組訓(xùn)練 魯科版必修

1、第4講離心運(yùn)動時間：60分鐘題組一對離心現(xiàn)象的理解1物體做離心運(yùn)動時，運(yùn)動軌跡()A一定是直線B一定是曲線C可能是直線也可能是曲線D可能是一個圓2用繩子拴一個小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)繩子突然斷了以后，物體的運(yùn)動情況是()A沿半徑方向接近圓心 B沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心C沿切線方向做直線運(yùn)動 D仍維持圓周運(yùn)動3做離心運(yùn)動的物體，它的速度變化情況是()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4試管中裝了血液，封住管口后，將此管固定在轉(zhuǎn)盤上，如圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以一定角速度轉(zhuǎn)動時()圖1A血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的外側(cè)B血

2、液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的內(nèi)側(cè)C血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的中央D血液中的各物質(zhì)仍均勻分布在管中題組二離心現(xiàn)象的應(yīng)用5為了防止物體做離心運(yùn)動而造成損失，下列做法正確的是()A汽車轉(zhuǎn)彎時要限定速度B洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動給衣服脫水C轉(zhuǎn)速較高的砂輪半徑不宜太大D將砂糖熔化，在有孔的盒子中旋轉(zhuǎn)制成“棉花糖”6洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上，則此時()A衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力B衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力是摩擦力C筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大7下列哪個現(xiàn)象利用了物體的離心運(yùn)動()A火車轉(zhuǎn)彎時要限制速度B轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大C在修筑鐵路時，

3、轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D離心水泵工作時8.如圖2所示，一輛汽車行駛在半徑為R的半圓路面上，當(dāng)它到達(dá)路面頂端A時()圖2A速度不大于即可B速度如果等于，汽車將做平拋運(yùn)動C汽車速度只有小于時才能安全通過D以上說法都不對9在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低如圖3所示，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些，汽車的運(yùn)動可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動設(shè)內(nèi)外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于()圖3A. B. C. D. 10如圖4所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處

4、有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正方體物塊B、C處物塊的質(zhì)量相等且為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；點(diǎn)A、B與軸O的距離相等且為r，點(diǎn)C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是()圖4AC處物塊的向心加速度最大BA處物塊受到的靜摩擦力最小C當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，最先滑動起來的是C處的物塊D當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時，最后滑動起來的是A處的物塊題組三綜合應(yīng)用112003年10月15日我國成功發(fā)射了載人飛船飛船中的宇航員需要在航天之前進(jìn)行多種訓(xùn)練，其中圖5是離心實驗器的原理圖可以用此實驗研究過荷對人體的影響，測定人體的抗荷能力離心試驗器轉(zhuǎn)動時，被測者做勻

5、速圓周運(yùn)動現(xiàn)觀察到圖中的直線AB(線AB與艙底垂直)與水平桿成30角，則被測者對座位的壓力是他所受重力的多少倍？圖512如圖6所示，有一水平旋轉(zhuǎn)的圓盤，上面放一勁度系數(shù)為k的彈簧，彈簧的一端固定在軸O上，另一端掛一質(zhì)量為m的物體A，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為(視最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，開始時彈簧未發(fā)生形變，長度為R，求：圖6(1)當(dāng)圓盤的角速度為多少時，物體A開始滑動？(2)當(dāng)圓盤的角速度為2時，彈簧的伸長量為多少？13如圖7所示，一根長0.1 m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量是0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時，細(xì)線斷裂，

6、這時測得線的拉力比原來大40 N求：圖7(1)線斷裂的瞬間，線的拉力大??；(2)這時小球運(yùn)動的線速度大??；(3)如果桌面高出地面0.8 m，線斷后小球飛出去落地點(diǎn)離桌面的水平距離答案精析第4講離心運(yùn)動1C2C當(dāng)繩子斷了以后，向心力消失，物體做離心運(yùn)動，由于慣性，物體沿切線方向做直線運(yùn)動選項A、B、D錯誤，選項C正確3CD若向心力突然消失，物體沿切線方向飛出，速度大小和方向都不變；若向心力不足，物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，速度的大小和方向都改變，所以C、D正確4A密度大，則同體積的物質(zhì)其質(zhì)量大，由Fmr2可知其需要的向心力大，將做離心運(yùn)動，A對5AC汽車轉(zhuǎn)彎時車速過大，靜摩擦力不足以提供所需的向心

7、力，會發(fā)生側(cè)滑，造成交通事故，所以要限速，A正確；半徑大、轉(zhuǎn)速高的砂輪，所需向心力大，飛輪會發(fā)生破裂傷人，C正確；B、D是離心運(yùn)動的利用6AC對衣服進(jìn)行受力分析，可知A正確；在豎直方向上衣物的重力大小等于其靜摩擦力，D錯；向心力由彈力提供Fm2r，故C正確、B錯7D8C在最高點(diǎn)，若汽車的速度大于或等于，則其在最高點(diǎn)只受重力，汽車將有做平拋運(yùn)動的趨勢，所以要使汽車安全通過最高點(diǎn)，其速度必須小于.9B汽車做勻速圓周運(yùn)動，向心力由重力與斜面對汽車的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小Fmgtan ，根據(jù)牛頓第二定律：Fm，tan ，解得汽車轉(zhuǎn)彎時的車速v ，B對10ACA、B、C處的滑塊

8、沒有發(fā)生滑動時角速度相同，由a2r知C處物塊的向心加速度最大，A選項正確；由fFm2r知B處的物塊的靜摩擦力最小，B選項錯；因fmaxmg，所以當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，C處的物塊最先滑動，選項C正確、D選項錯112倍解析人受重力和彈力的作用兩個力的合力提供向心力，受力分析如圖所示在豎直方向：Nsin 30mg在水平方向：Ncos 30m2r聯(lián)立解得：N2mg.由牛頓第三定律知，人對座位的壓力大小是其重力的2倍12(1)(2)解析當(dāng)圓盤的角速度較小時，則靜摩擦力完全可以提供向心力，當(dāng)圓盤角速度較大時，彈力與摩擦力的合力提供向心力(1)當(dāng)物體A開始滑動時，由最大靜摩擦力提供向心力，則有mgmR2，故，即當(dāng)圓盤的角速度再增加時，物體A開始滑動(2)當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速為2時，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勻速圓周運(yùn)動時受三個力作用：重力mg、桌面彈力N和線的拉力T.重力mg和彈力N平衡線的拉力等于向心力，F(xiàn)Tm2r，設(shè)原來的角速度為0，線上的拉力是T0，加快后的