《研究離心現象及其應用》同步練習2.doc

2.4 研究離心現象及其應用1在勻速轉動的小型風扇扇葉上趴著一個相對扇葉靜止的小蟲，則小蟲相對扇葉的運動趨勢是()A沿切線方向B沿半徑指向圓心C無相對運動趨勢D遠離圓心的運動趨勢【解析】可由靜摩擦力的方向判斷運動趨勢的方向，小蟲受到的靜摩擦力做向心力，指向圓心，故小蟲相對扇葉的運動趨勢是遠離圓心的運動趨勢D正確【答案】D圖2442(多選)(2013賀蘭一中檢測)如圖244所示，洗衣機的脫水筒采用帶動衣物旋轉的方式脫水，下列說法中正確的是()A脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的B水會從桶中甩出是因為水滴受到向心力很大的緣故C加快脫水筒轉動角速度，脫水效果會更好D靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好【解析】脫水過程中，衣物隨筒做圓周運動的向心力由筒壁給衣物的彈力提供，故衣物緊貼筒壁，A對由Fmr2知，、r越大，所需向心力越大，在轉動過程中越容易產生離心現象，C、D對，B錯【答案】ACD3(多選)如圖245所示，水平轉臺上放著A、B、C三個物體，質量分別為2m、m、m，離轉軸的距離分別為R、R、2R，與轉臺間的摩擦因數相同，轉臺旋轉時，下列說法中正確的是()圖245A若三個物體均未滑動，C物體的向心加速度最大B若三個物體均未滑動，B物體受到的摩擦力最大C轉速增加，A物體與B物體同時滑動D轉速增加，C物體先滑動【解析】三個物體均未滑動時，做圓周運動的角速度相同，均為，根據a2r知，半徑最大的向心加速度最大，A正確；三個物體均未滑動時，靜摩擦力提供向心力，fA2m2R，fBm2R，fC2m2R，B物體受到的摩擦力最小，B錯誤；轉速增加時，角速度增加，當三個物體都剛要滑動時，對A；2mg2m2R，對B：mgm2R，對C：mg2m2R，所以當轉速增加時，C的靜摩擦力首先不足以提供向心力，C物體先滑動，D正確；A與B要么不動，要么一起滑動，C正確【答案】ACD 4(2013海南中學高一檢測)下列關于離心現象的說法，正確的是()A當物體所受的離心力大于向心力時產生離心現象B做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將做背離圓心的圓周運動C做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失時，它將沿切線做直線運動D做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將做曲線運動【解析】向心力是根據力的作用效果命名的做勻速圓周運動的物體所需要的向心力是它所受的合外力物體并沒有受到另外一個叫向心力的作用，當然也不受離心力的作用產生離心現象的原因是物體所受的合外力不足以提供物體做圓周運動所需要的向心力，即F合m2R或者是合外力突然消失，故選項A錯誤；物體做勻速圓周運動時，若它受的力都消失，物體由于慣性從這一時刻起做勻速直線運動，故選項C正確，B、D錯誤【答案】C5(多選)下列哪些現象是為了防止產生離心運動()A汽車轉彎時要限制速度B轉速很大的砂輪半徑做得不能太大C在修建鐵路時，轉彎處內軌要低于外軌D工作的洗衣機脫水桶轉速很大【解析】A、B、C三項中都是離心運動的防止，在D項中，當轉速很大，向心力提供不足，衣物上的水滴產生離心運動，使衣服脫水的，故A、B、C正確D項錯誤【答案】ABC圖2466(2013廈門高一檢測)如圖246所示，一質量為m的物塊，在細線的拉力作用下，沿較大的光滑平面做勻速圓周運動，當細線突然斷裂時()A將沿切線方向勻速直線飛出B將做靠近圓心的曲線運動C將做遠離圓心的曲線運動D沿斷裂時細線的方向向外勻速飛出【解析】據題意，細線斷裂后，物塊所受合力為零，將沿切線的方向做勻速直線運動，故A正確，B、C、D錯誤【答案】A 7如圖247所示是一種娛樂設施“魔盤”，而且畫面反映的是魔盤旋轉轉速較大時盤中人的情景甲、乙、丙三位同學看了圖后發(fā)生爭論，甲說：“圖畫錯了，做圓周運動的物體受到向心力的作用，魔盤上的人應該向中心靠攏”乙說：“圖畫得對，因為旋轉的魔盤給人離心力，所以人向盤邊緣靠攏”丙說：“圖面得對，當盤對人的摩擦力不能滿足人做圓周運動的向心力時，人會逐漸遠離圓心”該三位同學的說法應是()圖247 A甲正確 B乙正確C丙正確 D無法判斷【解析】離心運動是指合力突然變?yōu)榱慊蚝狭Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧r物體逐漸遠離圓心的運動，若合力突然變?yōu)榱悖矬w沿切線方向做直線運動，若合力比向心力小，物體做曲線運動，但逐漸遠離圓心，故A、B、D錯，C對【答案】C8(多選)如圖248所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，下列關于小球運動情況的說法正確的是()圖248A若拉力突然消失，小球將沿軌跡PA做離心運動B若拉力突然變小，小球將沿軌跡PA做離心運動C若拉力突然變小，小球將沿軌跡PB做離心運動D若拉力突然變小，小球將沿軌跡PC做近心運動 【解析】該題反映了物體做離心運動的幾種現象，當拉力變小后，小球會由于拉力不足以提供向心力而做離心運動，同時又由于細線還有拉力，而改變運動方向，所以將沿切線和圓周之間的某一方向飛出即沿軌跡PB做離心運動，在拉力突然變大后，由于所施加的拉力大于所需的向心力，而將會把物體向內拉動，即偏離了圓周，而向圓心的一側運動，即沿軌跡PC運動，若拉力突然消失，小球將由于慣性沿軌跡PA做離心運動故A、C正確B、D錯誤【答案】AC9一輛質量m2103 kg的汽車在水平公路上行駛，經過半徑r50 m的彎路時，如果車速v54 km/h，這輛汽車會不會發(fā)生側滑？已知輪胎與路面間的最大靜摩擦力 fmax1.2104 N.【解析】汽車的速度為v54 km/h15 m/s，汽車經過彎路時所需的向心力大小為F2103 N9 000 N由于Ffmax所以汽車不會做離心運動，即不發(fā)生側滑【答案】不會發(fā)生側滑 10一級方程式汽車大賽中，一輛賽車總質量為m，一個路段的水平轉彎半徑為R，賽車轉此彎時的速度為v，賽車形狀都設計得使其上下方空氣有一壓力差氣動壓力，從而增大了對地面的正壓力正壓力與摩擦力的比值叫側向附著系數，用表示要上述賽車轉彎時不側滑，則需要多大的氣動壓力？【解析】以賽車為研究對象，受力如圖所示正壓力NmgF氣由題意可得摩擦力f提供向心力，則fm解以上各式可得F氣mg.【答案】mg11(2013福州高一檢測)如圖249所示，在固定光滑水平板上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質量m1 kg的小球A，另一端連接質量M4 kg的物體B.當A球沿半徑r0.1 m的圓周做勻速圓周運動時，要使物體B不離開地面，A球做圓周運動的角速度有何限制？(g取10 m/s2)圖249【解析】由題意知，小球A做圓周運動的向心力應小于或等于物體B的重力，由此得：Mgm2r，代入數據求得：20 rad/s，即A球做圓周運動的角速度應小于等于20 rad/s.【答案】A球做圓周運動的角速度應小于等于20 rad/s12.圖2410如圖2410所示是一游樂轉筒的模型圖，它是一個半徑約為3 m的直圓筒 ，可繞中間的軸轉動，里面的乘客背靠圓筒壁站立當轉筒轉速達到至少每分鐘30圈時，乘客腳下的踏板突然脫落，要保證乘客的安全，使人隨轉筒一起轉動而不掉下來，則乘客與轉筒之間的動摩擦因數至少多大？(g取10 m/s2，210)【解析】乘客隨轉筒旋轉時受