2016-2017高一物理沪科版必修2自我小测：2.4 研究离心现象及其应用（含解析）

自我小测
1物体做离心运动时，运动的轨迹(　　)
A．一定是直线
B．一定是曲线
C．可能是直线，也可能是曲线
D．可能是一个小圆
2洗衣机的甩干筒在转运时有一衣物附在筒壁上，则此时(　　)
A．筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大B．筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大
C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
D．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力
3市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样可以(　　)
A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒
B．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒
C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒
D．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒
\
4如图所示，在注满水的玻璃管中放一个乒乓球，然后再用软木塞封住管口，将此玻璃管放在旋转的水平转盘上，且保持与盘相对静止，则乒乓球会(　　)
A．向外侧运动　　　　　
B．向内侧运动
C．保持不动
D．条件不足，无法判断
5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，若小球在到达P点时突然发生变化，则下列说法正确的是
(　　)
A．若F突然消失，小球将沿轨迹a做离心运动
B．若F突然变小，小球将沿轨迹a做离心运动
C．若F突然变大，小球将沿轨迹b做离心运动
D．若F突然变小，小球将沿轨迹c做近心运动
6如图所示，小球从“离心轨道”上滑下，若小球经过A点时开始脱离圆环，则小球将做…
(　　)
A．自由落体运动
B．平抛运动
C．斜上抛运动
D．竖直上抛运动
7如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线连着的质量相等的物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相等。当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且尚未滑动的状态时，烧断细线，则两物体的运动情况是(　　)
A．两物体均沿切线方向滑动
B．两物体均沿半径方向做远离圆心的运动
C．两物体随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动
D．物体A随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动8如图所示，用一根细绳一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平面上方h处，绳长大于h，使小球在水平面上做圆周运动不离开地面的最大角速度为____________。
9如图是宇航员需要在航天之前进行离心实验的原理图，可以用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力。离心实验器转动时，被测者做匀速圆周运动。现观察到图中的直线AB与水平杆成30°角，则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？
参考答案
1解析：做圆周运动的物体，若合外力的向心(垂直于速度方向)分力相对变得不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时，物体将有轨道变大的趋势，即有做远离原圆心的曲线运动的趋势。若合外力根本没有向心分量时，物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势，所以，运动可能是直线也可能是曲线，但轨道不可能是小圆。
答案：C
2解析：衣物在竖直方向受到重力mg和静摩擦力f的作用，且f＝mg，水平方向受到筒壁的弹力F的作用，向心力由弹力提供，由F＝mω2R知，转速越大，弹力越大。
答案：BD
3解析：车辆转弯时，站着的乘客如果不拉好扶手，有可能向外侧倾倒。
答案：C
4解析：若把乒乓球换成等体积的水球，则此水球将会做圆周运动，能够使水球做圆周运动的外力是两侧的水的合压力，而且这两侧压力不论是对乒乓球还是水球都是一样的。但由于乒乓球的质量小于相同体积的水球的质量，所以此合压力大于乒乓球在相同轨道相同角速度下做圆周运动所需的向心力，所以乒乓球将会做近心运动。
答案：B
5解析：若F消失，则物体将做匀速直线运动；若F变小，当F＜m时，物体将做半径变大的离心运动；若F变大，当F＞m时，物体将做半径变小的近心运动。
答案：A
6解析：小球在脱离轨道时的速度是沿着轨道的切线方向的，即斜向上。当脱离轨道后物体只受重力，所以物体将做斜上抛运动。
答案：C
7解析：当要滑未滑时，A物体受到向外的拉力与向内的最大静摩擦力，两者的合力提供A所需的向心力，最大静摩擦力小于所需的向心力；B物体受到向内的拉力与向内的最大静摩擦力，两者的合力提供B物体所需的向心力，最大静摩擦力大于所需的向心力。若此时烧断细线，对于B来说，单凭最大静摩擦力提供不了向心力的，所以B将做离心运动而滑动；对于A来说，静摩擦力足以提供向心力，所以A不滑动。答案：D
8解析：当小球以此最大角速度运动时，小球恰好离开地面做圆周运动，设此时细绳与竖直方向的夹角为α。小球受到重力与绳子的拉力，两者的合力提供向心力，如图所示。根据牛顿第二定律有
F合＝mgtanα＝mg＝mω2r
解得ω＝。
答案：
9解析：如图所示，人体受重力与座位的弹力作用，两者的合力提供向心力(水平)，由受力分析可得N＝＝2mg。
答案：2倍