2019-2020学年粤教版必修2 2.3离心运动及其应用 达标作业（解析版)

2.3离心运动及其应用
达标作业（解析版)
1．下列关于离心现象的说法正确的是(??? )
A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B．匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动
C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动
D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动
2．下列现象中，不属于离心现象的是
A．汽车通过圆形拱桥，由于速度太快而离开地面
B．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒
C．洗衣机脱水转动时可以将湿衣服上的水甩去
D．汽车在转弯时，由于车速过快而滑到了路边
3．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
4．如图所示为摩托车比赛中运动员在水平路面上急转弯的情景，运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线，将运动员与摩托车看作一个整体，下列说法正确的是
A．发生侧滑是因为运动员受到离心力的作用
B．为了避免转弯时发生侧滑，运动员应加速离开弯道
C．发生侧滑是因为运动员受到的合力小于所需的向心力
D．运动员转弯所需的向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供
5．棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（ ）
A．自由落体运动
B．离心运动
C．平抛运动
D．匀速直线运动
6．公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图T2-3所示,某公路急转弯处是一圆弧,则在该弯道处（ ）
A．为减少交通事故的发生,路面应该修成水平的
B．为减少交通事故的发生,路面应该修成外侧低内侧高
C．若汽车向内侧滑动,可能是汽车转弯时速度过大造成的
D．若汽车向外侧滑动,可能是汽车转弯时的速度过大造成的
7．下列说法正确的是（ 　）
A．竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心
B．匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动
C．曲线运动的物体所受合外力一定为变力
D．火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨
8．如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢增大转台的转速（在每个转速下都可认为转台匀速转动），已知A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台间的动摩擦因数均为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）
A．当B受到的摩擦力为零时，A受到的摩擦力方向沿半径指向转台中心
B．B先相对于转台发生滑动
C．当A、B均相对转台静止时，允许的最大角速度为
D．A刚好要滑动时，转台转动的角速度为
9．衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上，此时（ ）
A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用
B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C．筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大
D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减小
10．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，叙述不正确的是（　　）
A．脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物
B．脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔，飞离脱水桶
C．通过脱水流程，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
11．观察如图所示的自行车，指出车上缺少什么装置？该车在泥泞的道路上行驶，有什么不便？
12．如图所示，质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60m的弯路时，车速为20m/s.则：
(1)此时汽车转弯所需要的向心力大小为多少N。
(2)若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，则这辆车在这个弯道会不会发生侧滑．
13．海尔全自动洗衣机技术参数如下表，估算脱水桶正常工作时衣服所具有的向心加速度a=________m/s2，（π取3.14，结果保留整数。）脱水桶能使衣服脱水是物理中的________现象．

14．做匀速圆周运动的物体，如果合外力减小，物体将脱离原来的轨道做________运动；如果合外力增大，物体将脱离原来的轨道做________运动；如果合外力突然消失，物体将沿着轨迹________方向做匀速直线运动．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A、离心力是不存在的,因为它没有施力物体.所以物体不会受到离心力,故A错误.BCD、惯性:当物体不受力或受到的合外力为零时,物体保持静止或匀速直线运动状态.所以做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,因为惯性,物体继续保持该速度做匀速直线运动.故BD错误,C正确.
2．B
【解析】
【详解】
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，所以A正确。公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性，不是离心现象，所以B错误。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，所以C正确。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，所以D正确。本题选择不属于离心现象的，故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A、日常生活中遇到的离心运动并不都是有危害的，如洗衣机的脱水，无缝钢管的铸造等都是利用的离心运动，A错误。
B、在匀速圆周运动中，向心加速度的方向是不断变化的，所以不是恒定的，B错误。
C、汽车以一定的速率通过拱桥时，汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力，由于向心力的方向向下，所以在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力，C正确。
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趋向圆心运动，D错误。
4．C
【解析】
【详解】
ABC．发生侧滑原因是运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，为了避免转弯时发生侧滑，运动员应减速离开弯道，故C正确，A、B错误；
D．运动员转弯所需的向心力由赛道对车轮的静摩擦力提供，故D错误；
故选C．
5．B
【解析】
【详解】
制作“棉花糖”的过程中，糖熔化后被甩出，利用离心运动，故选B；
6．D
【解析】
【详解】
路面修成水平的，车辆拐弯时仅靠摩擦力提供圆周运动向心力，所以路面修成外高内低，可以通过重力和支持力的合力提供部分向心力，故为了减少交通事故应该将路面修成外高内低，故AB错误；汽车向内侧滑动说明汽车做近心运动即提供的向心力大于汽车拐弯时所需向心力，由于路面情况一定，故汽车向内侧滑动说明汽车拐弯时所需向心力小，即汽车速度过小造成的，所以C错误；若汽车向外侧滑动说明汽车做离心运动，即提供的向心力小球汽车拐弯时所需的向心力，由向心力公式知，此时汽车速度大于规定的拐弯速度所造成的，故D正确。
7．D
【解析】
【详解】
A、竖直平面内做匀速圆周运动，合力一定指向圆心；故A错误.
B、匀速直线运动和自由落体运动的合运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，这两个分运动在同一直线上；故B错误.
C、曲线运动的物体合外力可能不变，比如平抛运动；故C错误.
D、当火车超过限定的速度转弯，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时车轮轮缘会挤压铁轨的外轨；故D正确.
故选D.
8．B
【解析】
【详解】
A．当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，此时弹簧的弹力为，则有
解得： ，此时A受到的向心力，故A受到的摩擦力沿半径背离转台中心，故A错误；
BC．当B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有：
解得： ，
假设B不动，当A刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有：
，
解得： ，
因为ω2＞ω1，可知B先滑动，A、B均相对转台静止时允许的最大角速度为
，故B正确，C错误。
D．当角速度达到时，角速度继续增加时B将做离心运动，因此此后弹簧的伸长量不再是r，故当A也要滑动时，弹簧的受力发生变化，故A临界角速度和假设AB都不发生相对滑动计算得出的A的临界角速度不相等，即不等于，故D错误
故选：B。
9．BD
【解析】
衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，选项A错误；衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，选项B正确；筒壁对衣服的摩擦力等于衣服的重力，随转速的增大摩擦力不变，选项C错误；转速一定时，根据F=mω2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，选项D正确；故选BD.
点睛：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用．要学会应用物理知识分析实际问题．
10．ACD
【解析】
【详解】
水滴的附着力是一定的，根据F=ma=mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去。故A错误，B正确；衣服做圆周运动，有沿着切向飞出的趋势，故被“甩”至筒壁，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故C错误；水做离心现象是由于受到的指向圆心的力的作用小于需要的向心力的原因，不能说水受到离心力的作用。故D错误；此题选择不正确的选项，故选ACD。
11．车上缺少挡泥板装置，若没有挡泥板，当车在泥泞的道路上行驶，泥水粘着车轮，做圆周运动，而提供的向心力不足够需要的向心力，从而出现离心现象，则泥水被甩到人身上．
【解析】
车上缺少挡泥板装置，若没有挡泥板，当车在泥泞的道路上行驶，泥水粘着车轮，做圆周运动，而提供的向心力不足够需要的向心力，从而出现离心现象，则泥水被甩到人身上．
点睛：考查离心现象，及发生离心现象的条件，注意圆周运动的条件及近心的条件．
12．(1)1.3×104 (2)不会
【解析】(1)汽车转弯的速度为：v=20m/s
汽车转弯时做圆周运动，所需要的向心力为：
(2)而汽车所受的最大静摩擦力为fm=1.4×106N，则Fn＜fm，所以汽车不会发生侧滑；
【点睛】本题关键寻找向心力的来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动．
13．1775； 离心
【解析】
【详解】
脱水桶的转速n=900r/min=15r/s，可知周期，向心加速度 ．脱水桶能使衣服脱水是物理中的离心现象．
14．离心 向心 切线
【解析】
根据物体做匀速圆周运动的条件，可知F= ，当F>时，物体做向心运动，当F< 时，物体做离心运动；当F=0时，物体将沿着轨迹的切线方向做匀速直线运动．
故答案：离心，向心，切线
点睛：当物体受到的合外力等于物体做圆周运动的向心力时，物体做圆周运动；当物体受到的合外力小于物体做圆周运动的向心力时，物体将脱离原来的轨道做离心运动；当物体受到的合外力大于物体做圆周运动的向心力时，物体将脱离原来的轨道做近心运动；当合外力突然消失，物体将沿着轨迹的切线方向做匀速直线运动．