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

1、第4講離心運(yùn)動(dòng)時(shí)間：60分鐘題組一對(duì)離心現(xiàn)象的理解1物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)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(gè)圓2用繩子拴一個(gè)小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷了以后，物體的運(yùn)動(dòng)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(dòng) D仍維持圓周運(yùn)動(dòng)3做離心運(yùn)動(dòng)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(dòng)時(shí)()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(dòng)而造成損失，下列做法正確的是()A汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限定速度B洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上，則此時(shí)()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(dòng)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(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大7下列哪個(gè)現(xiàn)象利用了物體的離心運(yùn)動(dòng)()A火車轉(zhuǎn)彎時(shí)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(shí)，

3、轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D離心水泵工作時(shí)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(shí)()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(dòng)C汽車速度只有小于時(shí)才能安全通過D以上說法都不對(duì)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(dòng)可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)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(zhǎng).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(shí)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(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動(dòng)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(shí)，最先滑動(dòng)起來的是C處的物塊D當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，最后滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)器的原理圖可以用此實(shí)驗(yàn)研究過荷對(duì)人體的影響，測(cè)定人體的抗荷能力離心試驗(yàn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被測(cè)者做勻

5、速圓周運(yùn)動(dòng)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(cè)者對(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)為(視最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，開始時(shí)彈簧未發(fā)生形變，長(zhǎng)度為R，求：圖6(1)當(dāng)圓盤的角速度為多少時(shí)，物體A開始滑動(dòng)？(2)當(dāng)圓盤的角速度為2時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為多少？13如圖7所示，一根長(zhǎng)0.1 m的細(xì)線，一端系著一個(gè)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(dòng)當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時(shí)，細(xì)線斷裂，

6、這時(shí)測(cè)得線的拉力比原來大40 N求：圖7(1)線斷裂的瞬間，線的拉力大小；(2)這時(shí)小球運(yùn)動(dòng)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(dòng)1C2C當(dāng)繩子斷了以后，向心力消失，物體做離心運(yùn)動(dòng)，由于慣性，物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)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(dòng)，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(dòng)，A對(duì)5AC汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)車速過大，靜摩擦力不足以提供所需的向心

7、力，會(huì)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(huì)發(fā)生破裂傷人，C正確；B、D是離心運(yùn)動(dòng)的利用6AC對(duì)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(cuò)；向心力由彈力提供Fm2r，故C正確、B錯(cuò)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(dòng)的趨勢(shì)，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(dòng)，向心力由重力與斜面對(duì)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(shí)的車速v ，B對(duì)10ACA、B、C處的滑塊

8、沒有發(fā)生滑動(dòng)時(shí)角速度相同，由a2r知C處物塊的向心加速度最大，A選項(xiàng)正確；由fFm2r知B處的物塊的靜摩擦力最小，B選項(xiàng)錯(cuò)；因fmaxmg，所以當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C處的物塊最先滑動(dòng)，選項(xiàng)C正確、D選項(xiàng)錯(cuò)112倍解析人受重力和彈力的作用兩個(gè)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(duì)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(shí)，則靜摩擦力完全可以提供向心力，當(dāng)圓盤角速度較大時(shí)，彈力與摩擦力的合力提供向心力(1)當(dāng)物體A開始滑動(dòng)時(shí)，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(shí)，物體A開始滑動(dòng)(2)當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速為2時(shí)，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(dòng)時(shí)受三個(gè)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