广东学业水平测试物理冲A学案 第4章　4.4离心现象 Word版含答案

匀速圆周运动的向心力，离心现象
[基础知识填充]
1．向心力
(1)公式：F＝ma向＝m＝mω2R＝mR＝4π2mf2R.
(2)方向：总指向圆心，时刻变化．
2．向心力来源： 一个力、某个力的分力、一些力的合力．
3．离心运动：当向心力消失或不足时，物体远离圆心的运动．
(1)离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动．
(2)离心运动并不是受到离心力作用的结果．
[学考真题对练]
1．(2019·广东学业水平考试)如图所示，可视为质点的物体被绳子拉住，在光滑水平桌面内绕O点做匀速圆周运动，则物体做圆周运动所需的向心力来源于(　　)
A．物体受到的重力 B．桌面对物体的支持力
C．桌面对物体的摩擦力 D．绳子对物体的拉力
答案：D
2．(2019·广东学业水平考试)在日常生活中有许多地方需要注意离心现象造成的危害，下列措施不是用于预防离心现象危害的是(　　)
A．在平直的校园路面上设置减速带
B．在砂轮的外侧加防护罩
C．在铁饼的投掷区域修建钢丝网
D．在道路的拐弯处竖立限速标示牌
答案：A
3．(2018·广东学业水平考试)(多选)离心沉淀器可以加速物质的沉淀，如图是它的示意图．试管中先装水，再加入粉笔灰粉末后搅拌均匀．当试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，然后可以观察到粉笔灰粉末沉淀在试管的远端．则(　　)
A．旋转越快，试管的高度越低
B．粉笔灰粉末向试管远端运动是一种离心现象
C．旋转越快，粉笔灰粉末的沉淀现象越明显
D．旋转越快，粉笔灰粉末的沉淀现象越不明显
BC　[当试管绕竖直轴高速旋转时，试管和物质一起做圆周运动，如果向心力不足，粉笔灰粉末会向试管远端运动，是一种离心现象；旋转越快，粉笔灰粉末的沉淀现象越明显．]
4.(2017·广东学业水平考试)如图所示，在高速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随桶一起转动，在保证衣服不滑动的情况下(　　)
A．桶转速增大时，衣服对桶壁的压力不变
B．桶转速增大时，衣服对桶壁的压力减小
C．桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动
D．桶转速足够大时，衣服上的水滴将做向心运动
C　[在高速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随桶一起转动，在保证衣服不滑动的情况下，桶转速增大时，衣服对桶壁的压力变大，桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动，C正确．]
(2016·广东学业水平考试)下列现象中，与离心现象无关的是(　　)
A．汽车启动时，乘客向后倾斜
B．旋转雨伞甩掉的水滴
C．用洗衣机脱去湿衣服的水
D．运动员将链球旋转后掷出
答案：A
5.(2016·广东学业水平考试)(多选)如图所示，水平光滑桌面上有一个小球在细绳的作用下，绕桌面上的固定点O做匀速圆周运动，下列说法正确的有(　　)
A．小球处于平衡状态
B．小球所受的合外力不为零
C．如果剪断细绳，小球仍做匀速圆周运动
D．小球受到细绳拉力的方向与速度方向垂直
BD　[匀速圆周运动具有加速度，是非平衡状态，A错误，B正确．剪断细绳，小球因没有外界提供向心力而做离心运动，C错误．细绳拉力垂直于速度方向指向圆心，D正确．]
　
1.对向心力的理解
(1)向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的力，它可以是某一个力也可以是某一个力的分力或某几个力的合力．
(2)分析图中各A物体向心力的来源．
2．竖直面内和水平面内的圆周运动
(1)竖直面内总结如图所示①②③三个位置，所列牛顿第二定律方程
①过拱桥：mg－N＝m
②水流星：mg＋N＝m
③飞机俯冲：N－mg＝m
(2)水平面内(如图)
3.离心运动的条件
设物体维持做圆周运动时，由合外力F合提供的向心力大小为F向．
(1)当F合＝F向时，物体被限制沿圆周运动，如图中圆形轨迹所示．
(2)当提供向心力的合外力完全消失，F合＝0时，物体便沿所在位置的切线飞出去，如图中a线所示．
(3)当提供向心力的合外力小于物体做圆周运动所需的向心力(F合(4)当提供向心力的合外力大于物体做圆周运动所需的向心力(F合>F向)时，物体离圆心将会越来越近，即为近心运动，如图中c线所示．
[最新模拟快练]
1.(2019·湛江学测模拟)如图所示，一人骑自行车以速度v通过一半圆形的拱桥顶端时，关于人和自行车受力的说法正确的是(　　)
A．人和自行车的向心力就是它们受的重力
B．人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
C．人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力，方向指向圆心
D．人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用
答案：C
2．(2018·梅州学考模拟)在下列情况中，汽车对凹形路面的压力最大的是(　　)
A．以较小的速度驶过半径较大的凹形路
B．以较小的速度驶过半径较小的凹形路
C．以较大的速度驶过半径较大的凹形路
D．以较大的速度驶过半径较小的凹形路
答案：D
3．(2018·揭阳学考模拟)下列哪些情况是有益的离心现象(　　)
A．在公路转弯处撒沙子
B．赛车转弯
C．火车在铁轨转弯处减速行驶
D．洗衣机的脱水桶高速运转使衣服脱水
答案：D
4.(2019·汕头学测模拟)某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)．则下列说法正确的是(　　)
A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变
B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大
C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小
答案：B
5．(2018·湛江学考模拟) 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．运动员旋转起来后掷出铁饼
C．使用离心机可迅速将悬浊液中的颗粒沉淀
D．汽车刹车时，乘客身体向前倾斜
答案：D
6．(2019·广州学测模拟)如图所示，照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知图中双向四车道的总宽度约为15 m，内径为75 m假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则运动的汽车(　　)
A．所受的合力可能为零
B．只受重力和地面支持力作用
C．最大速度不能超过25 m/s
D．所需的向心力由重力和支持力的合力提供
C　[汽车在水平路面上做匀速圆周运动，所受合外力时刻指向圆心，转弯时靠静摩擦力提供向心力，因此排除A、B、D选项，故C正确．]
7.(2019·东莞学测模拟)如图所示，长0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2 m/s.取g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　)
A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是6 N
B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是24 N
C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 N
D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N
D　[设在最高点杆对小球表现为拉力，则有F＋mg＝，代入数据得F＝－6 N，则杆对小球表现为支持力，大小为6 N，所以小球对杆表现为压力，大小为6 N，故选项A、B错误；在最低点，杆对小球表现为拉力，有F′－mg＝，代入数据得F′＝54 N，故选项C错误，D正确．]
8．(2018·惠州学考模拟)(多选)如图所示，用长为L的细线拴一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法正确的是(　　)
A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B．向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力等于细线对小球拉力的水平分量
D．向心力的大小等于mgtan θ
答案：BCD