2021学年第四节 离心现象及其应用达标测试

这是一份2021学年第四节 离心现象及其应用达标测试，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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
2．物体做离心运动时，运动轨迹的形状( )
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
3．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
4．洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时( )
A．衣物受重力和摩擦力作用
B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供
C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大
D．筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大
5．(多选)洗衣机脱水的原理是利用了离心运动把附着在衣服上的水分甩干．如图是某同学用塑料瓶和电动机等自制的脱水实验原理图，但实验发现瓶内湿毛巾甩干效果不理想，为了能甩得更干，请为该同学设计改进建议( )
脱水原理示意图
A．增加转速B．减小转速
C．增大塑料瓶半径D．减小塑料瓶半径
6．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
二、非选择题
7．高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.225.若路面是水平的(假设最大静摩擦力可近似看作与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2)。问：
(1)汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所允许的最大速度vm为多大？
(2)当超过vm时，将会出现什么现象？
参考答案
1．A
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。
2．D
解析：若F合=0，则物体沿切线飞出而做直线运动；若0＜F合＜F向，则物体做曲线运动，故D正确。
3．D
解析：A中汽车转弯向心力由静摩擦力提供，F向=meq \f(v2,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=mω2r，半径越大，所需向心力越大，越容易断裂而发生离心运动，所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支持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。
4．C
解析：对衣物研究：竖直方向受重力和摩擦力的作用且f=mg，摩擦力f不变，水平方向受弹力的作用，A、D错；衣物随筒壁做圆周运动的向心力由弹力提供，由N=mω2r可知当转速增大时，弹力N增大，B错，C对。
5．AC
解析：塑料瓶内湿毛巾需要的向心力为：F=meq \f(v2,r)=mω2r=m4π2n2r，故要增强甩干效果，即要提高需要的向心力，由以上表达式可知，可以提高转速或增大半径，故A、C正确，B、D错误。
6. B
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。
7．解：(1)在水平路面上转弯，向心力只能由静摩擦力提供，设汽车质量为m，最大静摩擦力可近似看作与滑动摩擦力相等，则fm=μmg，则有meq \f(v\\al(2,m),R)=μmg，vm=eq \r(μgR)，代入数据可得vm=15 m/s。
(2)当汽车的速度超过15 m/s时，需要的向心力meq \f(v2,r)增大，大于提供的向心力，也就是说最大静摩擦力提供的向心力不足以维持汽车做圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重时将会出现翻车事故。