鲁科版高中物理必修二4.4离心运动名师精编作业

4.4 离心运动

1．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，则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Pa做离心运动

B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动

C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动

D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心

2．如图所示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．关于摩托车滑动的

问题，下列论述正确的是()

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．摩擦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

3．中央电视台报道了一起离奇交通事故．家住公路弯处的李先生

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．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警以下判断，你认为正确的是（）

A．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车受到离心力

B．由图可知事故的原因可能是车速过快

C．为尽量避免此类事故再次发生，公路在设计上应东高西低

D．为尽量避免此类事故再次发生，可以减小路面弯道半径

4．如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是()

A．两物体均沿切线方向滑动

B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远

C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动

D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远

5．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，叙述正确的是()

A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离

衣物

B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，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．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

6．如图5-7-10所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为 ，杆以O为支点绕竖直线旋转.质量为m的小环套在杆上可沿杆滑动，当杆的角速度为ω1时，小环旋转平面在A处；当杆角速度为ω2时，小环旋转平面在B处，设环在A、B两处对杆的压力分别为N1、N2.则有（）A．N1>N2 B．N1=N2 C．ω1<ω2 D．ω1>ω2

7．如图所示，物体P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动.若转动角速度为ω，则( )

A.ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力

B.绳子BP的拉力随ω的增大而增大

C.绳子AP的张力一定大于绳子BP的张力

D.当ω增大到一定程度时，绳AP的张力大于BP的张力

8．司机要能够控制行驶中的汽车，汽车对地面的压力一定要大于零，

在高速公路所建的高架桥的顶部可以看做是一个圆弧，若高速公路上汽

车的设计时速为180 km/h，则高架桥顶部的圆弧半径至少应为

________．(g＝10 m/s2)

9．地球可以看做一个巨大的拱形桥（如图所示），桥面的半径就是地球

的半径（约为6400 km）。假如会出现这样的情况：当速度大到一定程度时，地面对车的支持力恰好为零，则此时汽车的速度约为km/s。（g取10 m/s2）

10．如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R=0.5 m。轨道A端与水平面相切。光滑小球从水平面以初速度v0向A滑动，取g=10 m/s2。

(1)若小球经B点时，对轨道的压力恰好为零，求小球落在水平面时到A点的距离。

(2)若小球在B点的速度V B=4m/s，求小球经A点的瞬间对圆轨道的压力。

11．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图

所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长

为L=200m，桥高h=20m.可以认为桥的两端A、B与水平路

面的连接处的平滑的.一辆汽车的质量m=1040kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为15m/s.试计算：（g取10m/s2）

(1)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小.

(2)若小车在桥顶处的速度为v2＝1026 m/s时,小车如何运动.

4.4 参考答案

1．A

【解析】若F 突然消失，小球所受合外力突变为0，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．

2．B

【解析】本题考查圆周运动的规律和离心现象．摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A 项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，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．

3．B

【解析】据题意，汽车在弯道上做离心运动，显然是速度过快B 选项正确；物体的受力只有重力、支持力和摩擦力，故A 选项错误；为了减少事故，可以使路面倾斜，使重力和支持

力的合力指向路面内侧，显然是该外侧（西）高，内侧（东）低，故C 选项错误；据2

v mg m R μ=可知，同时也可以增大汽车转弯半径，从而减小过弯道所需向心力，故D 选项错误。

4．D

【解析】在烧断细线前，A 、B 两物体做圆周运动的向心力均是静摩擦力及绳子拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力．因为这两个物体在同一个圆盘上随盘转动，故角速度ω相同．设此时细线对物体的拉力大小为T ，则有对A 物体：T ＋f m ＝mω2R A .对B 物体：f m －T ＝mω2R B .

当线烧断时，T ＝0，A 物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力，故A 物体做离心运动．B 物体所受的静摩擦力变小，直到与它所需要的向心力相等为止．故B 物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项D 正确．

5．BD

【解析】脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供

向心力，且是一定的，而所需的向心力2F m r ω=，随着ω的增大而增大，当附着力不能提

供足够大的向心力时，将做离心运动被甩出去，故A 错误；惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即都有保持原来运动状态不变的性质，脱水桶高速运动，当附着力不能