3.4离心现象及其应用基础巩固（Word版含答案）

3.4离心现象及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列事例中，属于防止离心运动产生影响的是（　　）
A．用洗衣机脱水
B．汽车转弯时要减速
C．转动雨伞可以去除雨伞上的一些水
2．“S”路曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时（ ）
A．两名学员的线速度相等 B．坐在驾驶座上的学员容易被甩出去
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大 D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
3．试管中装满血液，封住管口后，将此管管口向里固定在转盘上，如图所示，当转盘以一定的角速度转动时（　　）
A．血液中密度大的物质将聚集在管的底部
B．血液中密度大的物质将聚集在管口处
C．血液中密度大的物质将聚集在管的中央
D．血液中的各物质仍均匀分布在管中
4．洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，在衣物脱水过程中，下列有关说法中正确的是（　　）
A．衣服受重力、弹力、摩擦力、向心力4个力作用
B．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
C．水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故
D．水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力
5．下列说法中正确的是（　　）
A．日常生活中遇到的离心运动都是有危害的，要防止任何离心运动的发生
B．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
C．汽车以一定的速率通过拱桥，在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动
6．如图所示一个小球在力F作用下以速度v做匀速圆周运动，若从某时刻起小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因说法正确的是（　　）
A．沿a轨迹运动，可能是F减小了一些
B．沿b轨迹运动，一定是v减小了
C．沿c轨迹运动，可能是v减小了
D．沿b轨迹运动，一定是F减小了
7．如图，光滑水平面上，小球在拉力F作用下，沿逆时针做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法错误的是（　　）
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，小球将沿轨迹Pb做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动
D．不管拉力是变大还是变小，小球都将沿轨迹Pa运动
8．下列生活情景中，属于防止离心运动危害的是（　　）
A．汽车转弯时要减速 B．洗衣机的脱水过程
C．炼钢厂无缝钢管的生产 D．运动员投掷链球时的加速旋转
9．下列关于离心运动的叙述中不正确的是（　　）
A．离心运动是由于合力不足以提供向心力而引起的
B．离心运动的轨迹一定是直线
C．洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的
D．汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故
10．转笔包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的角速度越大
B．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的线速度越大
C．笔杆做圆周运动的向心力是由万有引力提供的
D．若该同学使用中性笔，墨汁可能会因笔快速的转动做离心运动被甩出
11．洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则下列说法错误的是( )
A．衣服受到重力、筒壁的弹力、筒壁的摩擦力和向心力共四个力
B．筒壁对衣物的弹力随筒的转速的增大而增大
C．筒壁对衣物的向心力随筒的转速的增大而增大
D．水被甩出是因水所受的合力不足以提供向心力而发生离心运动
12．在光滑水平面上相距20cm的两点钉上A、B两个钉子，一根长1m的细绳一端系小球，另一端拴在A钉上，如图所示。已知小球质量为0.4kg，某时刻小球开始从图示位置以2m/s的速度做水平匀速圆周运动，若绳所能承受的最大拉力为3.2N，则从开始运动到绳被拉断历时为（　　）
A．2.4πs B．1.4πs C．1.2πs D．0.9πs
13．如图所示，为在竖直平面内的金属半圆环，为其水平直径，为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的部分分别套着两个完全相同的小球M、N（视为质点），B固定在半圆环的最低点。现让半圆环绕对称轴以角速度匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半径，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小，下列选项正确的是（　　）
A．N、M两小球做圆周运动的线速度大小之比为
B．N、M两小球做圆周运动的线速度大小之比为
C．若稍微增大半圆环的角速度，小环M稍许靠近A点，小环N将到达C点
D．若稍微增大半圆环的角速度，小环M将到达A点，小环N将稍许靠近C点
14．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是（　　）
A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为
B．小螺丝在空中的运动时间为
C．小螺丝的着地点到的距离为
D．小螺丝着地时的速度大小为
15．下列说法正确的是（　　）
A．物体做匀速圆周运动时，物体的速度保持不变
B．做圆周运动的物体，加速度可能不变
C．汽车过拱形桥时对地面的压力过小是不安全的，同样的车速，拱形桥的半径大些比较安全
D．当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心运动
二、填空题（共4题）
16．如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时水与衣物间的附着力小于水做圆周运动所需的向心力， 水从筒壁小孔甩出，此种现象属于_______ 。
A、圆周运动 B、离心运动 C、向心运动
17．汽车在水平路面上转弯时，所需要的向心力由_____提供．转弯时如果速度过大，会出现_____现象．
18．洗衣机脱水桶是利用________的原理制成的机械，将衣服放在洗衣机的甩干桶内，当甩干桶高速旋转时，衣服也随之旋转，当水的附着力________（填“大于”、“小于”或“等于”）圆周运动所需要的向心力时，衣服上的水滴就被甩出。
19．某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节01为转动轴转动，肘关节O2以O1为圆心做半径为r1的圆周运动，腕关节O3以O2为圆心做半径为r2的圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O3为圆心做半径为r3的圆周运动。
（1）测得A、B之间的距离为26cm，频闪照相机的频率为25Hz，则指尖在A、B间运动的平均速度v为___________m/s，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖作圆周运动的线速度。
（2）指尖通过B点时的向心加速度大小为________（用字母表示）。
（3）用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其原因是：_________。
三、综合题（共4题）
20．汽车在道路湿滑情况下转弯时要降低速度，这是什么原因？
21．在图中，我们看到，金属件紧贴着飞转的砂轮上边缘，被磨得火花飞溅。请解释火花飞溅的原因。
22．杂技运动员抓住长为的绳子绕高为的固定支柱旋转，支柱直径忽略不计，如图所示，已知，且运动员在旋转过程中可视为匀速圆周运动。重力加速度，杂技运动员可视为质点，手臂长度忽略不计，不计空气阻力，（，）。求：
(1)求杂技运动员在匀速旋转过程中速度大小v；
(2)某时刻运动员松手，求落地点到转轴下端点的距离？（结果保留两位有效数字）
23．图表示一位同学用绳子系着一个软木塞，让它在竖直平面内做圆周运动。若在软木塞运动至最高点或最低点时突然松手，软木塞将怎样运动？
参考答案
1．B
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．D
8．A
9．B
10．D
11．A
12．C
13．D
14．A
15．C
16．B
17．静摩擦力 离心
18．离心现象 小于
19．6.5 线速度很大，半径很小
20．
因为道路湿滑时，路面与轮胎之间的最大静摩擦减小，车转弯时需要的向心力为
当车速大时，需要的向心力大，静摩擦力不足以提供向心力，会发生侧滑。
21．金属件被高速飞转的砂轮打磨时，温度很高的金属屑由于做离心运动而沿切线方向飞出，产生火花飞溅。
22．(1)；(2)
23．软木塞将做平抛运动