3.3离心现象 同步作业（Word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
3.3离心现象 同步作业（解析版）
1．洗衣机的甩干筒在匀速旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（ ）
A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用
B．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大
C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而保持不变
2．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
B．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力
C．宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态，不受重力作用
D．洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，故沿切线方向甩出
3．如图所示，一辆质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力大小为，当汽车以的速度经过半径为的水平弯道时（　　）
A．汽车所需的向心力大小为 B．汽车所需的向心力大小为
C．汽车会发生侧滑 D．汽车的向心加速度大小为
4．下列属于离心现象应用的是（ ）
A．洗衣机甩干衣服
B．田径比赛中的标枪运动
C．跳水运动员在空中转体
D．汽车转弯时减慢速度
5．如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景。甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢。”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘给人离心力，所以人向盘边缘靠拢。”丙说：图画得对，当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时，人会逐渐远离圆心。”这三位同学的说法正确的是（　　 ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．都有道理
6．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，若小球到达B点时F突然消失，下列关于小球的运动的说法正确的是
A．小球将沿轨迹Ba做离心运动 B．小球将沿轨迹Bｂ做离心运动
C．小球将沿轨迹Bｃ做离心运动 D．小球将沿轨迹Bｄ做离心运动
7．如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是 （　　）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动
8．如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。假设某同学是转笔高手﹐能让笔绕其手上的某一点О做匀速圆周运动，且转速恒定，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述不正确的是（　　）
A．笔杆上的点离О点越近，做圆周运动的向心加速度越大
B．笔杆上各点的线速度大小与到О点的距离成正比
C．若该同学转动钢笔﹐钢笔中的墨水可能因为离心运动而被甩出来
D．除了О点，笔杆上其他点的角速度大小都一样
9．下列关于离心现象的说法中错误的是（　　）
A．当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象
B．洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉的
C．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动
10．平昌冬奥会武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，如图则武大靖在平滑冰面上匀速率转弯时（匀速圆周运动），下列说法正确的是（　　）
A．冰面对武大靖支持力的方向斜向上
B．静摩擦力提供向心力
C．所受的地面的作用力与重力平衡
D．运动员进入弯道时，如果速度过快，离心力增大，他会做离心运动而滑离轨道
11．下列属于离心现象应用的是（　　）
A．洗衣机甩干衣服
B．田径比赛中的标枪运动
C．跳水运动员在空中转体
D．体育运动中的铅球运动
12．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则（　　）
A．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用
B．加快脱水筒转动角速度，筒壁对衣服的摩擦力也变大
C．当衣服对水滴的附着力不足以抵消水滴受到的离心力时，衣服上的水滴将做离心运动
D．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
13．下列属于离心现象应用的是
A．离心沉淀器
B．标枪运动员掷出的标枪
C．转动伞柄可将雨伞上的水甩出
D．家用洗衣机的甩干筒用于干燥衣物
14．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是
A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用．
D．洗衣机脱水桶的脱水原理是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
15．下列几种情况中,原来做圆周运动的物体将做离心运动的是（　　）
A．物体所受的合外力突然消失
B．物体所受的合外力突然增强
C．物体所受的合外力小于所需的向心力
D．物体所受的合外力大于所需的向心力
16．汽车的轮胎磨面都有一块挡泥板，当下雨天，汽车在调路中行驶时，离地面的一定高度的挡泥板上布满了泥土，这是什么原因？
17．一把打开的雨伞半径为r，伞边缘距水平地面的距离为h。当该雨伞绕伞柄以角速度ω水平旋转时，雨点自边缘甩出下落，在地面上形成一个大圆圈。已知重力加速度为g。试求这个大圆圈的半径。
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A．衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用．故A错误；
B．衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力F提供衣物的向心力，得到
F=mω2R=m（2πn）2R
可见．转速n增大时，弹力F也增大，而摩擦力不变．故B错误；
C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是筒壁的弹力．故C正确；
D．如转速不变，筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少，则所需要的向心力减小，所以筒壁对衣服的弹力也减小．故D错误．
故选C．
2．A
【详解】
A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按照规定速度转弯时，有重力和支持力提供向心力，从而减轻轮缘与外轨的挤压，A正确；
B．汽车通过凹形桥的最低点时，有向上的向心加速度，汽车超重，车对桥的压力大于汽车的重力，B错误；
C．宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态，仍然受重力作用，C错误；
D．洗衣机脱水原理是水滴受到的合力小于所需的向心力，故沿切线方向甩出，D错误。
故选A。
3．D
【详解】
汽车所需的向心力大小为
所以汽车不会发生侧滑；汽车的向心加速度大小为
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A、脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象；故A正确；
B、投掷的标枪做斜上抛运动，受到恒力的作用，所以投出的标枪的运动不属于离心现象，所以B错误；
C、运动员空中转体时，需要向心力，但没有出现离心动作；故C错误；
D、汽车转弯时要限制车速是为了防止车速过快时，所需要的向心力大于轮胎与地面的最大摩擦力，从而产生侧滑，发生车祸，是离心运动的防止，故D错误。
故选A．
【点睛】
合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．
5．C
【详解】
人随圆盘做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，当转速较大时，静摩擦力不够提供向心力，人将做离心运动．向心力不是物体受到的力．故丙正确，甲乙错误。
故选C。
6．B
【解析】
在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力F消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，即小球将沿轨迹Bｂ做离心运动，故选B．
点睛：此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．
7．A
【详解】
A．在光滑水平面上，拉力F提供小球所需的向心力，若拉力消失，小球所受合力为零，将沿圆周的切线方向做匀速直线运动，故A正确。
BD．若拉力突然减小，小球将做离心运动，且运动轨迹为曲线，小球可能沿轨迹Pb做离心运动，故BD错误。
C．若拉力突然增大，小球将做近心运动，小球可能沿轨迹Pc做近心运动，故C错误。
故选A。
8．A
【详解】
A．笔杆上所有点的角速度是相同的，由向心力公式
可知，离О点越近，向心加速度越小，故A错误；
B．由线速度与角速度的关系式
可知，各点的线速度大小与到О点的距离成正比，故B正确；
C．做圆周运动的物体，由于惯性的缘故，总有沿着圆周的切线方向飞出去的趋势，当向心力不足时，物体会做离心运动，故C正确；
D．除了О点，笔杆上其他点的角速度大小都一样，故D正确。
本题选择错误的，故选A。
9．A
【详解】
A．离心力是不存在的，因为它没有施力物体。所以物体不会受到离心力，A选项符合题意，故A正确。
B．洗衣机脱水时，附着在衣服上的水份被甩掉，是因为提供的向心力不满足所需要的向心力，做离心运动，B选项不合题意，故B错误；
C．做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。C选项不合题意，故C错误；
D．当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态。所以做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线做直线运动。D选项不合题意，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．冰面对武大靖支持力的方向垂直于冰面向上，故A错误；
B．水平指向轨迹圆心的静摩擦力提供向心力，故B正确；
C．重力竖直向下，地面对运动员的作用力为支持力和摩擦力的合力，斜向上，与重力不是一对平衡力；运动员所受的地面的支持力与重力才是平衡一对平衡力，故C错误；
D．运动员进入弯道时，如果速度过快，摩擦力不足以提供向心力，他会做离心运动而滑离轨道，故D错误。
故选B。
11．A
【详解】
脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，故A正确；投掷的标枪和投出的铅球做斜上抛运动，受到恒力的作用，所以投出的标枪的运动不属于离心现象，BD错误；运动员空中转体时，需要向心力，但没有出现离心动作，故C错误；
【点睛】合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．
12．D
【详解】
A．衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，故A错误；
B．由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力，随着脱水筒转动的角速度增加，摩擦力不变，水平弹力变大，故B错误；
CD．对于水而言，衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，随着圆桶转速的增加，需要的向心力增加，当附着力不足以提供需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动，加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好，故C错误，D正确。
故选D。
13．ACD
【解析】
A. 离心沉淀器的原理，属于离心现象．故A正确；
B. 标枪运动员掷出的标枪做斜上抛运动，受到恒力的作用，所以投出的标枪的运动不属于离心现象，故B错误；
C. 通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动加快时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故C正确；
D. 脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于水和衣服之间的附着力时，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象．故D正确．
故选ACD
14．AC
【详解】
当物体所受的合外力消失，或不足以提供向心力，使物体的速度方向改变，沿着圆周运动，就产生离心运动，故AC正确，BD错误；
故选AC．
15．AB
【详解】
A．F 突然消失，小球将沿原来的速度方向做匀速运动，故小球将沿轨迹 Pa 做离心运动， A正确；
BD．在水平面上，细绳的拉力提供所需的向心力，当F突然变小时，拉力小于需要的向心力，将沿轨迹Pb做离心运动，D错误B正确；
C．若F突然变大，拉力大于需要的向心力，物体沿着轨迹Pc做向心运动，C错误。
故选AB。
16．见解析
【详解】
汽车的轮胎有凸凹相间的花纹，当汽车在泥泞的泥土中行驶时，带水的泥土黏在轮胎的花纹中，由于车轮转动的速度收大，泥土在轮胎的花放中黏不住，离开轮胎时由泥土由于惯性而具有分离前轮胎的速度，泥土基本上是沿直线而到达挡泥板，过程如图所示。
17．
【详解】
伞做圆周运动，边缘处的线速度大小
即雨点甩出时的初速度为v，雨点甩出后做平抛运动，设运动时间为t，则有
水平方向上雨点的射程为
根据几何关系，得地面上形成大圆圈的半径为