第3节 离心现象 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第三章第3节离心现象
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 港珠澳大桥总长约55公里，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥，也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁。如图所示的路段是一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的0.4倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为43.2m/s2
B．汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6rad/s
C．晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D．下雨时，汽车以60km/h的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
2、 如图所示，物体放在圆台上，圆台绕竖直轴匀速转动，物体相对圆台静止。下列说法正确的是（ ）
A．物体受到四个力的作用
B．物体所受摩擦力的方向与速度方向相反
C．物体所受的合力是恒力
D．当圆台转速增加时，物体可能做离心运动
3、 如图所示，游乐场的过山车载着游客高速通过竖直圆形轨道。游客能够头朝下脚朝上安全通过轨道最高点而不会掉下来的原因是（ ）
A．游客被安全带紧紧绑在座椅上
B．游客在最高点受到竖直向上的离心力的作用
C．游客在高速通过最高点需要的向心力大于本身的重力
D．游客受到重力、座椅的弹力和向心力的共同作用保持平衡
4、 如图所示，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，汽车处于失重状态
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力帮助火车转弯
C．“水流星”转动过程中，在最高点处水碗的最小速度为（R为圆周运动半径）
D．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，水从而沿切线方向甩出
5、 如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，下列叙述正确的是（ ）
A．脱水桶高速旋转时，水受到与运动方向一致的合外力作用而飞离衣物
B．脱水桶高速旋转时，衣物上的水受到的合外力不足以提供向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔飞离脱水桶
C．经过脱水流程后，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央
D．脱水桶高速运转时，衣物上的水受到离心力作用
6、 关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（ ）
A．图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，对桥的压力大于汽车自身重力
B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用
C．图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力
D．图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
7、 下列现象中，与离心现象无关的是（ ）
A．用洗衣机脱去湿衣服中的水 B．旋转雨伞甩掉伞上的水滴
C．汽车启动时，乘客向后倾斜 D．运动员将链球旋转后掷出
8、 关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ）
A．图甲：轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
B．图乙：汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小
C．图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
D．图丁：洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过中，衣服始终做离心运动
9、 如图所示，游乐场里甲、乙两个小朋友手拉手沿半径方向站在水平转盘上，两个小朋友质量相等，它们与转盘间的动摩擦因数相同，当转盘转动到两个小朋友均恰好未发生滑动时，他们松开手，之后两个小朋友的运动情况是（ ）
A．两个小朋友仍随转盘一起做圆周运动，不发生滑动
B．两个小朋友均沿半径方向滑动，离转盘圆心越来越远
C．小朋友甲发生滑动，离转盘圆心越来越近，小朋友乙不滑动
D．小朋友乙发生滑动，离转盘圆心越来越远，小朋友甲不滑动
10、下列过程中利用了离心现象的是（ ）
A．汽车减速过弯道 B．足球运动员将足球踢出
C．用力抖落衣服上的灰尘 D．运动员旋转时抛出链球
二、多选题
11、在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为，则（ ）
A．该弯道的半径
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压
12、如图，内壁光滑的玻璃管内用长为的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（ ）
A．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力
B．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小
C．仅增加小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
D．仅增加角速度至后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力
13、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．此时绳子张力为3μmg
B．此时圆盘的角速度为
C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心
D．此时烧断细线，A仍相对盘静止，B将做离心运动
14、滚筒洗衣机的洗涤原理，其实跟我们古代人洗衣服差不多，古代人洗衣服，最早是拿着个捣衣杵锤击敲打湿衣物，把衣服上的污垢给“打”出来。滚筒洗衣机洗涤时，滚筒旋转，衣服顺着滚筒提升到一定高度，然后在重力作用下跌落，不断重复，从而达到棒锤击打衣物，去除污垢的效果。图为转轴水平的圆筒的截面图，O为转轴。现让圆筒绕中心轴沿顺时针方向高速旋转，某时刻把一小物块轻轻放在圆筒轴线正下方的A点，物块在圆筒的带动下随之运动，物块运动到最高点C后又会滑下来，最终停留在B点。已知∠AOB=，∠BOC=，物块全程未相对圆筒翻滚，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．物块在A点加速度大小为
B．物块在A点受到的摩擦力大于停留在B点时受到的摩擦力
C．若增大圆筒转速，则物块最终仍会停留在B点
D．若增大圆筒转速，则物块所能达到的最大高度比C点高
15、下列说法正确的是（ ）
A．火车转弯时，外轨往往高于内轨，这样做的目的是为了减小外轨的磨损
B．汽车通过拱形桥的最高点时，速度越大，对桥面的压力越大
C．宇航员在绕地球匀速圆周运动的航天器里处于失重状态，此时他的重力消失了
D．洗衣机脱水桶甩干衣服是利用了离心运动的原理
三、解答题
16、铁路的弯道通常都设计成外高内低。若某转弯处的限定速度为v，当火车以该限定速度通过时，请分析此时火车所需向心力的来源。若火车的实际速度低于限定速度，对铁轨有何影响
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。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第三章第3节离心现象（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C B D C B D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD ABD AB ABC AD
三、解答题
16、当火车以限定速度转弯时，火车的重力和铁轨对火车的支持力提供向心力，此时满足
即限定速度为
（其中θ是外轨与内轨连线与水平地面成的角度）
若火车的实际速度低于限定速度，所需的向心力减小，则内轨对火车内轮轮缘产生弹力，即内轮轮缘对铁轨的内轨产生压力。
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