沪科版 (2019)必修 第二册第3章 圆周运动3.4 离心现象及其应用课时作业

3.4离心现象及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A．仍然沿着赛车行驶的弯道运动

B．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动

C．沿着与弯道垂直的方向做直线运动

D．上述情况都有可能

2．下列哪些现象属于离心运动（　　）

A．飞快旋转的洗衣机抽水桶 B．荡秋千 C．旋转木马 D．快速奔跑的百米运动员

3．下列哪些做法不是为了防止物体产生离心运动（　　）

A．汽车在水平公路上转弯时要限制速度的大小

B．转速很高的砂轮半径不能做得太大

C．在修筑铁路时，转弯处的内侧轨道要低于外侧轨道

D．用洗衣机脱去湿衣服中的水

4．洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（　　）

A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及向心力作用

B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的摩擦力提供

C．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好

D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好

5．关于离心现象，下列说法不正确的是（　　）

A．脱水桶、离心器是利用离心现象工作的

B．汽车限制速度可防止离心现象造成危害

C．做匀速圆周运动的物体，当向心力突然增大时做离心运动

D．做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，将沿切线做匀速直线运动

6．如图所示，在光滑的水平面上一个物体在一个水平力的作用下，沿曲线由向运动，当到点时，突然去掉水平力，则物体在去掉水平力后的运动，将是虚线中的：（　　）

A．沿曲线运动 B．沿切线运动

C．沿曲线运动 D．立即停止运动

7．下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）

A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力

B．在铁路的转弯处，通常要求内轨比外轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压

C．杂技演员表演“水流星”通过最高点时，水对桶底的作用力可能为零

D．洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了失重现象

8．对于下列图片的说法，正确的是（　　）

A．图（a）中，大齿轮、小齿轮、后轮上各点转动时角速度相同

B．图（b）中，洗衣机脱水时，水受到离心力的作用

C．图（c）中，汽车转弯半径越大，越容易侧向打滑

D．图（d）中，砂轮不能转速过高，以防止砂轮破裂而酿成事故

9．下列哪些现象利用了离心现象（　　）

A．汽车转弯时要限制速度

B．工作的洗衣机脱水桶转速很大

C．在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨

D．转速很大的砂轮半径做得不能太大

10．下列哪个措施不是为了防止离心现象造成的危害：

A．高速公路将要进入弯道处设有限速的警示标志

B．工厂里磨刀用的砂轮外侧加一个防护罩

C．高速公路上设立确定车距的标志

D．汽车车轮加装挡泥板

11．如图所示一个小球在力F作用下以速度v做匀速圆周运动，若从某时刻起小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因说法正确的是（　　）

A．沿a轨迹运动，可能是F减小了一些

B．沿b轨迹运动，一定是v减小了

C．沿c轨迹运动，可能是v减小了

D．沿b轨迹运动，一定是F减小了

12．雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手摇脚踏板，使后轮匀速转动，泥巴就被甩下来。如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（　　）

A．泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B．泥巴在图中的b、c位置时最容易被甩下来

C．泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来

D．泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来

13．如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光。下列说法正确的是（　　）

A．安装时A端比B端更远离圆心

B．高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触

C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光

D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光

14．关于圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．汽车转弯时速度过小，会因离心运动造成交通事故

B．物体做离心运动时，是因为它受到了离心力的作用

C．做匀速圆周运动的物体，所受各力的合力一定是向心力

D．做匀速圆周运动的物体除了受到其他物体的作用，还受到一个向心力

15．平昌冬奥会武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，如图则武大靖在平滑冰面上匀速率转弯时（匀速圆周运动），下列说法正确的是（　　）

A．所受的地面的作用力与重力平衡

B．冰面对武大靖支持力的方向斜向上

C．静摩擦力提供向心力

D．运动员进入弯道时，如果速度过快，离心力增大，他会做离心运动而滑离轨道

二、填空题（共3题）

16．如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时水与衣物间的附着力小于水做圆周运动所需的向心力， 水从筒壁小孔甩出，此种现象属于_______ 。

A、圆周运动            B、离心运动             C、向心运动

17．制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁．内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做 ______ 运动，由于惯性从内筒壁的小孔沿 ______ 飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花．

18．某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节01为转动轴转动，肘关节O2以O1为圆心做半径为r1的圆周运动，腕关节O3以O2为圆心做半径为r2的圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O3为圆心做半径为r3的圆周运动。

（1）测得A、B之间的距离为26cm，频闪照相机的频率为25Hz，则指尖在A、B间运动的平均速度v为___________m/s，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖作圆周运动的线速度。

（2）指尖通过B点时的向心加速度大小为________（用字母表示）。

（3）用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其原因是：_________。

三、综合题（共4题）

19．如图所示是科技馆里一个挑战智力的玩具：一根两端封口、中央位置上下各开一个小口的透明长圆管，里面装有两个小球。如何使两个小球分别处于圆管的两端？

20．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水是在最低点还是最高点时更容易甩出？请说明道理。

21．如图所示，一质量为m的小物体，放在半径为R的光滑半球上，初始时它们相对静止，然后半球面以加速度向右匀加速运动，小物体从最高点滑下，求物体离开球面时离地面的高度h。

22．杂技运动员抓住长为的绳子绕高为的固定支柱旋转，支柱直径忽略不计，如图所示，已知，且运动员在旋转过程中可视为匀速圆周运动。重力加速度，杂技运动员可视为质点，手臂长度忽略不计，不计空气阻力，（，）。求：

(1)求杂技运动员在匀速旋转过程中速度大小v；

(2)某时刻运动员松手，求落地点到转轴下端点的距离？（结果保留两位有效数字）

参考答案：

1．B

2．A

3．D

4．C

5．C

6．B

7．C

8．D

9．B

10．C

11．C

12．C

13．C

14．C

15．C

16．B

17．     离心；     切线方向

18．     6.5          线速度很大，半径很小

19．

如图所示，取一根细棒，将它穿过圆管中部的小孔把小球隔开，转动圆管使之绕细棒旋转。随着转速增大，两个小球受到的静摩擦力不足以提供它们做圆周运动所需的向心力，发生离心现象，两个小球很快就分别滚向圆管的两端。

20．湿衣服上的水是在最低点更容易甩出，

衣物做匀速圆周运动，所需的向心力相同，对筒壁的压力不同，压力最大的地方，脱水效果最好，在最低点，根据牛顿第二定律可知

解得

在最高点，根据牛顿第二定律可知

得

则

即衣物在最低点对滚筒壁的压力大于衣物在最高点对滚筒壁的压力，故湿衣服上的水是在最低点更容易甩出。

21．0.81R

22．(1)；(2)