同步课时精练（八）2.4离心现象及应用（后附解析）

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同步课时精练（八）2.4 离心现象及应用（后附解析）
一、单选题
1．下列现象中，不是利用离心现象的是（　　）
A．用洗衣机脱水 B．汽车转弯时要减速
C．用离心沉淀器分离物质 D．转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水
2．下列事例中与离心现象无关的是（　　）
A．车辆刹车时乘客向前倾
B．用洗衣机的脱水桶使湿衣服脱水
C．旋转雨伞甩掉伞上面的水滴
D．速度过大的汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑
3．转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，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，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，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．笔杆上的点离点越远，角速度越大
B．笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大
C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走
4．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　 ）
A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C．如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心（不计阻力）
D．如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力
5．下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是（　　）
A．水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出
B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出
C．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
D．水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是逐渐远离圆心
6．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与规定的行驶速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法正确的是（　　）
A．当以速度v通过此弯路时，轨道支持力提供向心力
B．当速度大于v时，轮缘挤压外轨
C．当速度大于v时，轮缘挤压内轨
D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨
7．高速离心机用于快速沉淀或分离物质。如图所示，水平试管固定在高速离心机上，离心机的转速为n，在水平试管中有质量为m的某固体颗粒，某时刻颗粒离转轴的距离为r。已知试管中充满液体，颗粒与试管内壁不接触。下列说法正确的是（ ）

A．颗粒运动的角速度为
B．颗粒此时受到的合外力大小必为
C．离转轴越远，分离沉淀效果越好
D．此款高速离心沉淀机，适用于任何颗粒，颗粒都会到试管底部沉淀
8．洗衣机脱水时有一件湿衣物附在竖直筒壁上并与筒壁保持相对静止，如图所示。在衣服上的水分不断甩出的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．筒在转动脱水过程中，筒壁对衣物的摩擦力减小
B．衣物受到重力、筒壁对它的弹力、摩擦力及向心力共四个力的作用
C．衣物随筒壁做圆周运动的向心力由衣物对筒壁的压力提供
D．筒的转速增大时，筒壁对衣物的弹力大小始终不变
9．如图所示，一个杯子放在水平餐桌的转盘上随转盘做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．转盘转速一定时，杯子里装满水比空杯子更容易做离心运动
B．转盘转速一定时，杯子越靠近中心越容易做离心运动
C．杯子受到桌面的摩擦力指向转盘中心
D．杯子受重力、支持力、向心力作用
二、多选题
10．下列现象中，属于离心现象的有（　　）
A．汽车通过圆形拱桥时由于速度太大而离开了地面
B．汽车在转弯时由于车速太快而滑到了路边
C．汽车开进泥坑里轮胎打滑
D．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒
11．下列哪些现象或做法是为了防止物体产生离心运动（　　）
A．汽车转弯时要限定速度
B．洗衣机转动给衣服脱水
C．转速较高的砂轮半径不宜太大
D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成＂棉花糖＂
12．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）
A． 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态
B． 图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力
C． 图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D．图4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
三、解答题
13．如图所示是一种能够方便脱水的地拖桶，为拖把脱水的时候，用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干，请分析其脱水原理。
14．洗衣机脱水的原理是什么？
15．某游戏设施部分水平轨道如图所示，由两个半圆形和组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径比细管内径大得多），轨道内壁光滑。已知部分的半径部分的半径。弹射装置将一质量的小球（可视为质点）以水平初速度从A点沿切线弹入轨道，小球从C点离开轨道进入下一部分，不计空气阻力，取。求：
（1）小球经过B点前后的向心加速度分别为多大？
（2）小球经过A点时，细圆管对小球的作用力大小。
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：用洗衣机脱水、用离心沉淀器分离物质、通过转动雨伞来去除雨伞上的一些水，都是利用离心现象，汽车转弯时减速是对离心现象的防止，故ACD不符合题意，B符合题意。
答案：B。
2．A
解析：A．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，故A符合题意；
B．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B不符合题意；
C．旋转伞柄，伞边缘的水滴被甩出时，由于伞的速度快，需要的向心力大，水滴往外甩，这是离心运动属于离心现象，故C不符合题意；
D．速度过大的汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是由于地面提供的摩擦力小于汽车做圆周运动需要的向心力，所以汽车做离心运动，发生侧滑．属于离心现象，故D不符合题意．
本题选与离心现象无关的，答案：A。
3．D
解析：A．笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故A错误；
B．由向心加速度公式，笔杆上的点离点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误；
C．笔杆上的点并不都与手接触，有的点是由重力和笔的弹力提供向心力，故 C错误；
D．当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D正确。
答案：D。
4．C
解析：A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有，解得：
火车转弯小于规定速度行驶时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；
B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；
C．小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心提供向心力，故C正确；
D．物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力平衡重力，弹力提供向心力，故D错误。
答案：C。
5．D
解析：AB. 离心力和向心力并非物体实际受到的力，故AB错误；
CD. 根据
脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁；增大会使水滴所需的向心力增大，水滴依附的附着力是一定的，当水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，不足以提供所需向心力，水滴沿切线方向甩出，做离心运动，逐渐远离圆心，故C错误，D正确。
答案：D。
6．B
解析：A．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，以规定行驶速度v行驶时，由重力和轨道的支持力的合力向心力，选项A错误；
BCD．火车转弯时的向心力
当速度大于v时，所需向心力增大，火车有离心运动的趋势，轮缘挤压外轨；当速度小于v时，所需向心力减小，火车有近心运动的趋势，轮缘挤压内轨，选项B正确，CD错误。
答案：B。
7．C
解析：A．由得，颗粒运动的角速度为，故A错误；
B．由向心力公式确实可以算得
颗粒此时受到的合外力大小未必为，一般都是小于这个值，正是因为合外力提供不了所需向心力，故颗粒会沉淀，故B错误；
C．离转轴越远，r越大，液体提供的“浮力”与颗粒在该处做匀速圆周运动所需向心力的差距越大，则分离沉淀效果越好，故C正确；
D．只有颗粒的密度大于液体密度，颗粒才会在试管底部沉淀，如果颗粒的密度小于液体密度，颗粒会在试管管口“沉淀”，即漂浮在管口，故D错误。
答案：C。
8．A
解析：A．筒在转动脱水过程中，衣物的重力与静摩擦力平衡，衣物上的水甩出去，重力减小，筒壁对衣物的摩擦力减小，A正确；
B．衣物受到重力、筒壁对它的弹力、摩擦力共三个力的作用，其合力提供向心力，B错误；
C．衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁对衣物的弹力提供，C错误；
D．心力由筒壁对衣物的弹力提供
筒的转速增大时，湿衣服的质量减小，所需向心力的变化不确定，则筒壁对衣物的弹力变化不确定，D错误。
答案：A。
9．C
解析：A．根据题意可知，当转盘转速一定时，杯子和桌面间的最大静摩擦力不足以提供杯子做圆周运动的向心力时，杯子发生离心运动，则有
即
可知，上式与质量无关，即杯子里装满水和空杯子一样，故A错误；
B．根据公式
可得
转盘转速一定时，杯子越靠近中心所需向心力越小，越不容易做离心运动，故B错误；
CD．根据题意，对杯子受力分析，受重力、支持力和摩擦力，桌面的摩擦力提供杯子做匀速圆周运动的向心力，则指向转盘中心，故C正确，D错误。
答案：C。
10．AB
解析：A．汽车通过圆形拱桥时，汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车的重力，所以汽车会离开地面，属于离心现象，故A正确；
B．汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车受到的最大静摩擦力，所以汽车会滑到路边，属于离心现象，故B正确；
C．汽车开进泥坑里轮胎打滑是因为摩擦力不足，不是离心现象，故C错误；
D. 公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，与圆周运动无关，故不是离心现象，故D错误。
答案：AB。
11．AC
解析：A．速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时通过限制速度来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故A正确；
B．洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故B错误；
C．砂轮太大，火星离心飞溅程度较大，所以砂轮的半径不宜过大，C正确；
D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转，使其做离心运动，从而制成“棉花糖”，故D错误。
答案：AC。
12．AB
解析：A．图1中汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，选项A正确；
B．图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力
在最低处水对碗底的压力
则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，选项B正确；
C．图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故C错误；
D．衣机脱水桶的脱水原理是：水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。
答案：AB。
13．在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动。拖布上的水沿切线的方向向外甩出，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干
解析：在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动。拖布上的水沿切线的方向向外甩出，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干。
14．见解析
解析：洗衣机脱水时，由于高速转动，水滴需要较大的向心力才能与衣服一起做圆周运动。当转速足够大时，衣服已无法向水滴提供足够大的附着力（作为向心力），水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水。
15．（1）40m/s2，80m/s2；（2）
解析：（1）轨道内壁光滑，AB两点处的动能大小相同，速度大小相同，过B点前向心加速度为
过B点后向心加速度为
（2）小球经过A点时，细圆管对小球提供竖直方向的支持力和水平方向向心力，则
细圆管对小球的合力为
答案第1页，共2页
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