2020-2021学年高一物理鲁科版（2019）必修第二册随堂检测（12）离心现象

2020-2021学年高一物理鲁科版（2019）必修第二册随堂检测
（12）离心现象
1.一个圆锥摆由长为的摆线、质量为的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为，如图所示。已知重力加速度大小为，空气阻力忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A.小球受到重力、拉力和向心力的作用 B.小球的向心加速度大小为
C.小球圆周运动的周期为 D.某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动
2.汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的3/4则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是( )
A. B. C. D.
3.在世界级一方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,其原因是( )
A.是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成的
B.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时加速造成的
C.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时减速造成的
D.是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的
4.如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（ ）
A.F突然消失，小球将沿轨迹做离心运动
B.F突然变小，小球将沿轨迹做离心运动
C.F突然变大，小球将沿轨迹做离心运动
D.F突然变小，小球将沿轨迹逐渐靠近圆心
5.在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是（ ）
A.沿切线方向 B.沿半径指向圆心 C.沿半径背离圆心 D.无相对运动趋势
6.火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损
B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损
C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损
D.以上三种说法都是错误的
7.汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，若要不发生险情，则汽车转弯的轨道半径必须（ ）
A.减为原来的 B.减为原来的 C.增为原来的2倍 D.增为原来的4倍
8.如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为和．以下说法正确的是（ ）
A.小于 B.等于
C.大于 D.和的大小均与汽车速率无关
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、小球受到重力和拉力的作用，这两个力的合力提供向心力，向心力是一种作用效果，物体受力分析时不会受到向心力，故A错误；
B、根据牛顿第二定律得：，得：，故B错误；
C、根据牛顿第二定律得：，解得小球圆周运动的周期，故C错误；
D某时刻剪断细线，小球只受重力的作用，有水平方向的速度，所以小球做平抛运动，故D正确；
2.答案：B
解析：当车速大小为时，在凸形桥的最高点有：①
当压力等于零时有：②
由①②代入数据解得：
故选：B.
3.答案：C
解析：赛车行驶到弯道时,由于速度过大,使赛车受到的静摩擦力不足以提供其所需的向心力,赛车将沿切线方向冲出跑道,所以赛车冲出跑道的原因是赛车行驶到弯道时,没有及时减速,C正确.
4.答案：A
解析：若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误。
5.答案：C
解析：可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到的静摩擦力提供向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心，故C正确．
6.答案：A
解析：因为火车在水平面内做匀速圆周运动，内、外轨一样高，火车圆周运动所需的向心力只能由铁轨提供的水平方向的弹力提供，火车的车轮构造示意图如下，故可知，弹力只能由外轨提供，所以外轨易磨损，故只有A正确．
7.答案：D
解析：汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供．设汽车质量为m，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，汽车的转弯半径为r，则，故，故速率增大到原来的2倍时，转弯半径增大到原来的4倍，D正确．
8.答案：A
解析：汽车在水平面内做匀速圆周运动，摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力，即，由于，则，A正确．