学业分层测评 第2章 第3节　离心现象及其应用.doc

1、 学业分层测评学业分层测评( (八八) ) (建议用时：45 分钟) 学业达标 1下面关于离心运动的说法，正确的是( ) A物体做离心运动时将离圆心越来越远 B物体做离心运动时其运动轨迹一定是直线 C做离心运动的物体一定不受外力作用 D做匀速圆周运动的物体所受合力大小改变时将做离心运动 【解析】 物体远离圆心的运动就是离心运动，故 A 对；物体做离心运动 时其运动轨迹可能是曲线，故 B 错；当做圆周运动的物体所受合外力提供的向 心力不足时就做离心运动，合外力等于零仅是物体做离心运动的一种情况，故 C 错；当物体所受合力增大时，将做近心运动，故 D 错 【答案】 A 2物体做离心运动时，运动轨迹

2、的形状( ) A一定是直线 B一定是曲线 C可能是一个圆 D可能是直线，也可能是曲线 【解析】 若 F合0，则物体沿切线飞出而做直线运动；若 0F合F向， 则物体做曲线运动，故 D 正确 【答案】 D 3. (多选)如图 2- 3- 9 所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一衣服附在筒壁上， 则此时( ) 图 2- 3- 9 A衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力 B衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力 C筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 D筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 【解析】 衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，故 A 正确；衣服 随筒壁在水平面内做圆周运动， 筒壁的弹力提供向心力， 故

3、B 错误； 因 Nmr2， 所以筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大，故 C 正确；衣服在竖直方向的合外 力等于零，所以筒壁对衣服的摩擦力始终等于重力，不随转速变化，故 D 错误 【答案】 AC 4下列哪些现象是为了利用物体产生的离心运动( ) A汽车转弯时要限制速度 B转速很大的砂轮半径做得不能太大 C在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨 D工作的洗衣机脱水桶转速很大 【解析】 A 中汽车转弯向心力由静摩擦力提供，F向mv 2 r fm，速度过大， F向fm会发生离心运动，所以要限速防止离心运动B 中砂轮转动时，轮边缘处 受向心力 F向m2r，半径越大，所需向心力越大越容易断裂而发生离心运动， 所

4、以半径小是为了防止离心运动C 中火车转弯时，内轨低于外轨是利用重力的 分力提供向心力防止离心运动，只有 D 中脱水时是利用离心运动把水脱去，故 只选 D. 【答案】 D 5如图 2- 3- 10 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( ) 【导学号：35390031】 图 2- 3- 10 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 【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

5、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 做近心运动 【答案】 B 6如图 2- 3- 11 是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩 托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动对于摩托车 滑动的问题，下列论述正确的是( ) 图 2- 3- 11 A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 【解析】 摩托车只受重力、 地面支持力和地面摩擦力的作用， 没有离心力， A

6、项错误； 摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动， 所受的合力等于向心力， 如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B 项正确；摩托车 将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D 项错误 【答案】 B 7一辆质量 m2103 kg 的汽车在水平公路上行驶，经过半径 r50 m 的 弯路时， 如果车速 v72 km/h， 这辆汽车会不会发生侧滑？已知轮胎与路面间的 最大静摩擦力 Fmax1.4104 N. 【解析】 汽车的速度： v72 km/h20 m/s 汽车过弯路时所需的向心力大小为 Fmv 2 r 210320 2 50 N1.6104 N 由于 FFmax

7、，所以汽车做离心运动，即发生侧滑 【答案】 会 能力提升 8. (多选)如图 2- 3- 12 所示，水平转台上放着 A、B、C 三个物体，质量分别 为 2m、m、m，离转轴的距离分别为 R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同， 转台旋转时，下列说法中正确的是( ) 图 2- 3- 12 A若三个物体均未滑动，C 物体的向心加速度最大 B若三个物体均未滑动，B 物体受的摩擦力最大 C转速增加，A 物体比 B 物体先滑动 D转速增加，C 物体先滑动 【解析】 三个物体均未滑动时，做圆周运动的角速度相同，均为 ，根据 a2r 知，半径最大的向心加速度最大，A 正确；三个物体均未滑动时，静摩 擦力提

8、供向心力，fA2m2R，fBm2R，fC2m2R，B 物体受的摩擦力最小， B 错误；转速增加时，角速度增加，当三个物体都刚要滑动时，对 A：2mg 2m2R，对 B：mgm2R，对 C：mg2m2R，所以当转速增加时，C 的静 摩擦力提供向心力首先达到不足，C 物体先滑动，D 正确；A 与 B 要么不动，要 么一起滑动，C 错误 【答案】 AD 9(多选)中央电视台今日说法栏目曾经报道了一起发生在湖南长沙某 区湘府路上的离奇交通事故 家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连 续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家， 造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安

9、部门和交通部门协力调查，画 出的现场示意图如图 2- 3- 13 所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的 是( ) 现场示意图 图 2- 3- 13 A由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D公路在设计上可能外(西)高内(东)低 【解析】 汽车在拐弯时因为车做离心运动发生侧翻，A 正确、B 错误；公 路在设计上可能内(东)高外(西)低，合外力不足以提供汽车做圆周运动的向心力 而做离心运动，C 正确、D 错误 【答案】 AC 10如图 2- 3- 14 所示，水平杆 AB 可以绕竖直轴 OO匀

10、速转动，在离杆的 B 端 0.3 m 处套着一个质量为 0.2 kg 的小环， 当杆以 20 r/min 的转速匀速转动时， 小环受到的摩擦力多大？如环与杆之间的最大静摩擦力等于压力的 0.4 倍，问： 当杆以 40 r/min 的转速匀速转动时，小环最远可以放到什么位置上而不至于滑 动？(g 取 10 m/s2) 【导学号：35390032】 图 2- 3- 14 【解析】 角速度 12n12 3 rad/s 对环由牛顿第二定律有 fm21r10.2 2 3 20.3 N0.26 N. 转速增加而环恰好不滑动时 角速度 22n24 3 rad/s 又 kmgm22r2 故 r2kmg m22

11、0.23 m. 【答案】 0.26 N 距 B 端 0.23 m 处 11如图 2- 3- 15 所示，细绳一端系着一个质量为 M0.5 kg 的物体，静止在 水平板上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为 m0.3 kg 的物体，M 的中点与圆 孔的距离为 0.2 m，M 和水平板间的最大静摩擦力为 2 N现使此水平板绕中心 轴线转动，问角速度 在什么范围内 m 会处于静止状态？(g 取 10 m/s2) 图 2- 3- 15 【解析】 物体 M 在做圆周运动的过程中，随着水平板角速度大小的变化， 物体受到的静摩擦力的大小和方向都在变化，但绳上的拉力大小一直不变，恒为 mg. 当物体受到的静摩擦力达到最大，为 fmax，方向指向圆心 O 时，物体做圆周 运动的向心力最大， 为 Fmaxfmaxmg 当物体受到的静摩擦力达到最大，为 fmax，方向背离圆心 O 时，物体做圆周 运动的向心力最小， 为 Fminmgfmax 另有向心力公式 F向Mr2 联立式并代入数据得 max 50 rad/s，min 10 rad/s 所以水平板旋转的角速度的范围为： 10 rad/s 50 rad/s. 【答案】 10 rad/s 50 rad/s