高一物理精练习题 第五章 第七节 离心现象及应用
新课标人教版高一物理必修二 第五章 第7节 课下作业综合提升
第五章第7节1.物体做离心运动时,运动轨迹的形状为()A.一定是直线B.一定是曲线C.可能是直线也可能是曲线D.可能是一个圆解析:离心运动是指合力突然为零或合力不足以提供向心力时物体逐渐远离圆心的运动,若合力突然为零,物体沿切线方向做直线运动,若合力比向心力小,物体做曲线运动,但逐渐远离圆心,故A、B、D错,C对。
答案:C2.如图1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()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图1C.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B错误;因F N=mω2r,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力等于0,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:AC3.一辆赛车以相当高的速度v0进入一较宽的水平圆弧形弯道,设赛车做匀速圆周运动,为了保证顺利通过弯道,下列措施可行的是()A.靠近弯道内侧B.靠近弯道外侧C.通过弯道中间D.通过弯道的什么位置均可解析:由于路面对赛车提供的静摩擦力有限,也就是提供的向心力大小恒定,而车速又相当高。
为了保证顺利通过该圆弧,可使其半径尽量大一些。
故B 正确。
答案:B4.如图2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Pa 做离心运动B .F 突然变小,小球将沿轨迹Pa 做离心运动图2C .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。
2.4离心现象及其应用答案
【基础知识】一、离心现象1.定义:做圆周运动的物体,在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就会做逐渐远离圆心的运动现象.2.实质:离心运动的实质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿圆周切线飞出去的倾向,它之所以没有飞出是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来,使物体与圆心的距离保持不变.如果向心力突然消失或不足,物体就会发生离心运动.3.离心运动、近心运动的判断:物体做圆周运动、离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力F 与所需向心力(m v 2r 或mrω2)的大小关系决定.如图所示(1)若F =mrω2(或m v 2r ),即“提供”满足“需要”,物体做圆周运动.(2)若F >mrω2(或m v 2r ),即“提供”大于“需要”,物体做半径变小的近心运动.(3)若F <mrω2(或m v 2r),即“提供”不足,物体做半径变大的离心运动.(4)若F =0,物体做离心运动,并沿切线方向飞出. 二、常见几种离心运动对比图示项目实物图原理图现象及结论洗衣机脱水筒当水滴跟物体的附着力F 不足以提供向心力时,即F <mω2r ,水滴做离心运动汽车在水平路面上转弯当最大静摩擦力不足以提供向心力时,即f max <m v 2r ,汽车做离心运动用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中 当离心机快速旋转时,缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时,水银柱做离心运动进入玻璃泡内三、离心运动问题的分析思路:1、对物体进行受力分析,确定给物体提供向心力的合力F 合.2、根据物体的运动,计算物体做圆周运动所需的向心力F 向=mω2r =m v 2r .3、比较F 合与F 向的关系,确定物体运动的情况.1.为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象,可以()。
A.增大汽车转弯时的速度B.减小汽车转弯时的速度C.增大汽车与路面间的摩擦D.减小汽车与路面间的摩擦答案:BC;解析:“打滑”的现象是由于汽车转弯时向心力不足引起的,减小汽车转弯时的速度,可以减小汽车转弯需要的向心力,增大汽车与路面间的摩擦,可以增大转弯需要的向心力,因而这两种方法都可以有效地防止转弯时出现“打滑”的现象。
离心现象及其应用(后附答案)
离心现象及其应用(后附答案)课前准备1.物体做离心运动的条件是.2.物体做离心运动时,关于它的运动轨迹下列说法中正确的是()A.一定是直线B.一定是曲线C.可能是直线,也可能是曲线D.可能是一个圆3.物体做离心运动时,它的速度变化情况是()A.速度大小不变,方向改变B.速度大小改变,方向不变C.速度大小方向可能均改变D.速度大小方向可能均不变课堂训练4.关于离心运动,下列说法中正确的是( )A.物体突然受到离心力的作用,将做离心运动B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时,将靠近圆心C.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变小或消失时,将做离心运动D.物体做离心运动的根本原因是惯性5.市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“各位乘客请注意,前面车辆转弯,请拉好扶手”,这样可以()A.避免在转弯时乘客向前倾倒B.避免在转弯时乘客向后倾倒C.避免在转弯时乘客向内侧倾倒D.避免在转弯时乘客向外侧倾倒6.如图5-7-1所示A、B两物体放在旋转的圆台上,静摩擦因数均为μ,圆台旋转时,A、B均未滑动,下列说法中正确的是()A.A物体所受的摩擦力小B . B 物体的向心加速度大C . 当圆台的转速增加时,A 先滑动D . 当圆台的转速增加时,B 先滑动7.在光滑水平桌面上,用细线系一小球,小球在桌面上做匀速圆周运动,当系球的线突然断掉,关于球的运动,下述说法正确的是:( )A .向圆心运动B .背离圆心沿半径向外运动C .做半径逐渐变大的曲线运动D .沿圆的切线方向做匀速运动8.雨伞半径为R ,离地面高度为h ,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘水平飞出,则:( ) A .雨滴沿半径方向飞出,做平抛运动B .雨滴沿切线方向飞出,做平抛运动C .雨滴落地后在地上形成一个和伞半径相同的圆圈D .雨滴落地后在地上形成一个比伞半径大的圆圈9.如图5-7-2所示,一质量为m 的物体用线通过光滑的水平板上的小孔与质量为M 的砝码相连,并正在做匀速圆周运动,如果减小砝码的质量,则物体的轨道半径r 、角速度ω、线速度v 的大小变化情况是( )A. r 不变,v 变小B. r 增大,ω减小C. r 增大,v 不变D. r 减小,ω不变 课后拓展一.选择题10.汽车沿半径为R 的圆形轨道行驶,若跑道的路面是水平的,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的k 倍,要使汽车不冲出圆形跑道,汽车行驶的速度最大不能超过 ( )A .Rg k v ≤B .kRg v ≤ C.kRg v 2≤ D .kRg k v ≤ 11.洗衣机的甩干桶在转动时有一衣物附在筒壁上,则此时( )A . 衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用图 5-7-2B . 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力提供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转速的增大而增大二.填空题12.如图5-7-3所示,半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体m ,今给它一个初速度gR v,则它做运动. 13.某圆盘绕竖直转轴运动,转速n=25r/min ,把一个物体放在盘上,物体和盘间的最大静摩擦力为物体重力的0.2倍,这个物体在盘上离转轴 还能和圆盘保持相对静止.三.计算题14.如图5-7-4所示是离心试验器的原理图,可以用离心试验器来研究过荷对人体的影响,测试人的抗荷能力,离心试验器转动时,被测验者做匀速圆周运动.现观察到图中的直线(即垂直于座位的直线)与水平杆成30º角,被测验者对座位的压力是他所受重力的多少倍?图5-7-3图5-7-4。
高中物理第一册离心现象及其应用 同步练习1
离心现象及其应用 同步练习1.下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动( ) A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心泵工作时 【答案】 ABC2.关于离心现象下列说法正确的是 ( )A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动 【解析】 向心力是根据力的作用效果命名的,做匀速圆周运动的物体,所受重力、弹力、摩擦力的合力提供向心力,并不受向心力和离心力的作用;当合力小于做圆周运动所需的向心力时,就会产生离心现象,选项A 错误.根据牛顿第一定律.当做圆周运动物体所受的力都消失时,物体从力消失时刻起做匀速直线运动,故选项C 正确,选项B 、D 错误.【答案】 C3.洗衣机脱水桶是利用________的机械,将衣服放在洗衣机的甩干桶内,当甩干桶高速旋转时,衣服也随之旋转,当________小于圆周运动所需要的向心力时,衣服上的水滴就飞出桶壁的孔.【答案】 离心运动 水的附着力4.绳子的一端拴着一个小球,以手握其另一端使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动.绳子对小球的拉力迫使小球不断改变________方向,这个力叫做向心力.当绳子一旦被拉断,小球由于________将做________运动.【答案】 运动 惯性 匀速直线5.一木块放于水平转盘上,与转轴的距离为r .若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍,则转盘转动的角速度最大是________.【解析】 当摩擦力达到最大静摩擦力时转盘角速度最大.即μmg =m ω2r ,ω=r g /μ. 【答案】 r g /μ6.司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于零.在高速公路上所建的高架桥的顶部可以看做是一个圆弧,若设计高速公路高架桥时限定速率为180 km/h ,则高架桥顶部的圆弧半径至少应为________(g 取10 m/s 2).【解析】 由mg =m R v 2,所以v =gRR =Rv 2=250 m【答案】 250 m.7.如图5—7—4所示,匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的物体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要滑动尚未发生滑动的状态时,烧断细线,则两物体的运动情况是 ( )图5—7—4A.两物体均沿切线方向滑动B.两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C.两物体随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动D.物体A 随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动;物体B 将沿一条曲线运动,离圆心越来越远【解析】 当物体刚要滑动尚未滑动时,A 、B 受力如图示.A 物体f m -T =m ω2·r A B 物体f m +T =m ω2r B当绳子烧断,T 消失,A 继续做匀速圆周运动,B 将做离心运动.【答案】 D8.如图5—7—5所示,光滑的圆盘中心O 有一个小孔,用细绳穿过小孔,两端各系一小球A 、B ,A 、B 质量相等,盘上的球A 做半径r =20 cm 的匀速圆周运动,要保持球B 平衡,A 球的角速度是________rad/s (g =10 m/s 2).若绳子突然断了,则A 球做________运动,B 球做________运动.图5—7—5【解析】 A 球在绳子拉力下做匀速圆周运动,当B 平衡时,拉力F =mg . 则F =mg =m ω2·r 所以ω=rg=52 rad/s若绳子断裂,A 球沿切线做匀速直线运动,B 球做自由落体运动. 【答案】 52 匀速直线 自由落体9.如图5—7—6所示,两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮水平放置,半径R a =2R b .当主动轮a 匀速转动时,在a 轮边缘放置的小木块恰能与a 保持相对静止,若将小木块放在b 轮上,欲使它相对b 轮也静止,则此时木块与b 轮转轴的最大距离是多少?图5—7—6【解析】 a 与b 线速度相同,R a =2R b ,则ωa =21ωb .在a 轮边缘上小木块恰好静上,则有F m =m ωa 2·R a .在b 轮上同样有F m =m ωb 2r 即ωa 2R a =ωb 2·r ,所以r =24b a RR ,则木块与b轮轴的最大距离为2b R.【答案】 2b R10.如图5—7—7所示,一条长度L =0.1 m 的轻绳,一端固定在竖直细棒的A 端,另一端系一个质量m =100 g 的小球,竖直细棒的B 端固定在离心转台的转轴上.当离心转台带动竖直棒以角速度ω=5 rad/s 转动时,轻绳上的张力多大(g =10 m/s 2)?图5—7—7【解析】 当竖直棒以角速度ω转动时,假设轻绳与棒的夹角为θ,绳上张力为F ,小球受力情况如图示:则F sin θ=mL sin θω2 ① F cos θ=mg②由①②两式消去F 可得 ω=cos L g③由③式可知,当θ=0时, ω=Lg=10 rad/s. 要使小球在水平面内做匀速圆周运动,竖直棒的角速度必须大于10 rad/s.在题设条件下,ω=5 rad/s <10 rad/s ,所以小球不是在水平面内做匀速圆周运动,轻绳仍处于竖直位置,选小球为研究对象,根据平衡条件可知,轻绳上的张力等于小球重力,即T =mg =1 N. 【答案】 1 N。
离心现象及其应用
高一物理
一、离心运动
1.离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所 受的合力突然消失或者不足以提供圆周运 动所需的向心力的情况下,物体所做的逐 渐远离圆心的运动叫做离心运动.
(1)离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现 象. (2)离心现象的本质是物体惯性的表现
(3)离心的条件:做匀速圆周运动的物体合外力心运动的应用和防止
1.离心运动的应用实例
(1)离心干燥器 (2)洗衣机的脱水筒 (3)用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 (4)“棉花糖”的产生
2.离心运动的防止实例
(1)汽车、火车拐弯时的限速. (2)高速旋转的飞轮、砂轮的限速.
小结:
• 做圆周运动的物体,所受的合外力F突然消失或 不足以提供所需的向心力时,物体就做离心运 动.
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厨师谈结婚的事儿。娃们在年龄上刚刚进入“爱”的临界期,在阅历上刚刚接触城市和所谓现代生活方式。更多的时候,娃们一人压着另一人的肩膀唱无病呻吟的情歌,破碎呀、抛弃呀,而表情健康。如果有一天他们得知自己是在工作、在赚钱,养活一个家,就没这么轻松了。 ? 厢红旗柳树最多。 有一棵半抱粗的老柳好像被雷劈过,躯干残破,却生出柔枝,垂地依依。还有一棵大柳树,及抱,枝叶阔大。人们围着树砌了一圈白石矮椅,乍一看,像大树的裤衩落地,来不及提起来。 ? ———英不落札记之五 小羊羔 在伊胡塔草原那边,今年也发了水。水退了,仍在地面盈留寸余。远望过去, 草原如藏着一千面小镜子,躲躲闪闪地发亮,绿草尖就从镜子里伸出头来。马呢,三两成群地散布其间。马真是艺术家,白马红马或铁青马仿佛知道自己的颜色,穿插组合,又通点缀的道理,衬着绿草蓝天,构图饱满而和谐。 ? 这里也有湖泊,即“淖尔”。黑天鹅曲颈而游,突然加速,伸长脖子 起飞,翅膀扑拉扑拉,很费力,水迹涟涟的脚蹼将离湖面。 ? 湖里鱼多,牧民的孩
高一物理(人教版必修2)第五章第七节课时作业 含答案
一、单项选择题1.关于离心运动,下列说法中正确的是( )A .物体突然受到离心力的作用,将做离心运动B .做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动C .做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合外力的数值发生变化,就将做离心运动D .做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动 解析:选D.物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系,只有当提供的合外力小于所需要的向心力时,物体做离心运动,所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用,离心力没有施力物体,所以离心力不存在.由以上分析可知D 正确.2.(2014·东城区高一检测)一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时速度为v ,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )A .μmg B.μm v 2RC .μm ⎝⎛⎭⎫g +v 2RD .μm ⎝⎛⎭⎫g -v 2R 解析:选C.在最低点由向心力公式F N -mg =m v 2R .得F N =mg +m v 2R ,又由摩擦力公式F f =μF N =μ⎝⎛⎭⎫mg +m v 2R .C 正确. 3.(2014·成都高一检测)竖直面内有一圆弧面,其半径为R .质量为m 的物体在拉力作用下沿圆弧面以恒定的速率v 滑行,拉力的方向始终保持与物体的速度方向一致.已知物体与圆弧之间的动摩擦因数为μ,则物体通过圆弧面最高点P 位置时拉力的大小为( )A .μmg B.μm (gR -v 2)RC.μm v 2RD.m (μRg -v 2)R解析:选 B.物体做匀速圆周运动,通过最高点时,沿半径方向mg -F N =m v 2R ,沿切线方向,拉力F =μF N ,所以F =μm (gR -v 2)R,选项B 正确. 4.(2014·绵阳高一检测)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,则汽车转弯的轨道半径必须( )A .减为原来的12B .减为原来的14C .增为原来的2倍D .增为原来的4倍解析:选D.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 ,汽车与地面的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r ,则μmg =m v 2r,故r ∝v 2,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.5.(2014·周口高一检测)如图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L =0.8 m 的细绳悬于以v =4 m/s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为(g =10 m/s 2)( )A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶4解析:选C.小车突然停止运动后,小球A 从最低端开始向右做圆周运动,即F A -mg =m v 2R ,F A =mg +m v 2R=30m ;小车突然停止运动后,小球B 也立刻静止,故F B =mg =10m .所以F B ∶F A =1∶3,C 对.6.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )A .物体所受弹力增大,摩擦力也增大B .物体所受弹力增大,摩擦力减小C .物体所受弹力减小,摩擦力减小D .物体所受弹力增大,摩擦力不变解析:选D.物体在竖直方向上受重力G 与摩擦力F f ,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N ,根据向心力公式,可知F N =mω2r ,当ω增大时,F N 增大,所以应选D.二、多项选择题7.在下面介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象( )A .荡秋千经过最低点的小孩B .汽车过凸形桥C .汽车过凹形桥D .在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器解析:选AC.物体在竖直平面内做圆周运动,受重力和拉力(或支持力)的作用,若向心加速度向上,则F -mg =m v 2r ,F >mg ,处于超重状态;若向心加速度向下,则mg -F =m v 2r ,F <mg ,处于失重状态.做匀速圆周运动的飞船中的仪器重力提供向心力,所以处于完全失重状态,所以应选AC.8.(2014·济南高一检测)如图所示,长为L 的细绳一端固定,另一端系一质量为m 的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )A .小球受重力、绳的拉力和向心力作用B .小球做圆周运动的半径为LC .θ越大,小球运动的速度越大D .θ越大,小球运动的周期越小解析:选CD.小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,A 错误;小球做圆周运动的半径为:r =L sin θ,B 错误;由牛顿第二定律得:mg tan θ=m v 2r,得到线速度:v 2=gL sin θtan θ,由此可见,θ越大,sin θ、tan θ越大,小球运动的速度越大,C 正确;小球运动的周期:T =2πr v =2πL cos θg,θ越大,小球运动的周期越小,D 正确.☆9.如图所示,木板B 托着木块A 在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )A .从水平位置a 到最高点b 的过程中A 的向心加速度越来越大B .从水平位置a 到最高点b 的过程中B 对A 的摩擦力越来越小C .在a 处时A 对B 的压力等于A 的重力,A 所受的摩擦力达到最大值D .在过圆心的水平线以下A 对B 的压力一定大于A 的重力解析:选BCD.由于木块A 在竖直平面内做匀速圆周运动,A 的向心加速度大小不变,A 错误;从水平位置a 到最高点b 的过程中,A 的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小,即此过程B 对A 的摩擦力越来越小,B 正确;在a 处时A 的向心加速度水平向左,竖直方向上A 处于平衡,A 对B 的压力等于A 的重力,A 所受的摩擦力达到最大值,C 正确;在过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量,此时A 处于超重状态,B 对A 的支持力大于A 的重力,D 正确.☆10.如图所示,长为l 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直面内做圆周运动,关于最高点的速度v ,下列说法正确的是( )A .v 的极小值为 glB .v 由零逐渐增大,向心力也增大C .当v 由 gl 逐渐增大时,杆对小球的弹力逐渐增大D .当v 由 gl 逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大解析:选BCD.由于是轻杆,即使小球在最高点速度为零,小球也不会掉下来,因此v的极小值是零,A 错误;v 由零逐渐增大,由F =m v 2l可知,F 也增大,B 正确;当v =gl 时,F =m v 2l=mg ,此时杆恰对小球无作用力,向心力只由其自身重力来提供;当v 由 gl 增大时,则m v 2l =mg +F ′⇒F ′=m v 2l-mg ,杆对球的力为拉力,且逐渐增大;当v 由 gl 减小时,杆对球为支持力.此时,mg -F ′=m v 2l ,由F ′=mg -m v 2l可知,当v 减小时支持力F ′逐渐增大,杆对球的拉力、支持力都为弹力,所以C 、D 也正确.故选BCD.三、非选择题11.(2014·武威高一检测)如图所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B 处飞出,最后落在水平面上,已知小球落地点C 距B 处的距离为3R .求小球对轨道口B 处的压力为多大?解析:设小球经过B 点时的速度为v ,小球平抛运动的水平位移x=(3R )2-(2R )2=5R ,竖直方向上2R =12gt 2. 故v =x t =5R 4R g=5gR 2. 在B 点根据牛顿第二定律:F +mg =m v 2R所以F =14mg ,根据牛顿第三定律:小球对轨道口B 处的压力F ′=F =14mg . 答案:14mg 12.质量为0.2 kg 的小球固定在长为0.9 m 的轻杆一端,杆可绕过另一端O 点的水平轴在竖直平面内转动.(g =10 m/s 2)求:(1)当小球在最高点的速度多大时,球对杆的作用力为零?(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s 和1.5 m/s 时,球对杆的作用力.解析:(1)当小球在最高点对杆的作用力为零时,重力提供向心力,则mg =m v 20R,解得v 0=3 m/s.(2)当v 1=6 m/s>v 0时,由牛顿第二定律得:mg +F 1=m v 21R,由牛顿第三定律得:F 1′=F 1,解得F 1′=6 N ,方向竖直向上.当v 2=1.5 m/s<v 0时,由牛顿第二定律得:mg -F 2=m v 22R,由牛顿第三定律得:F 2′=F2,解得:F2′=1.5 N,方向竖直向下.答案:(1)3 m/s(2)6 N,方向竖直向上 1.5 N,方向竖直向下。
高一物理向心力的应用,离心现象基础练习题(带参考答案)
图2一、学习要点1、知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在某一点的向心力和向心加速度;2、会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象;3、知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件;4、知道离心运动的应用和危害及其防止。
二、学习内容(一)水平面内的圆周运动 1.汽车转弯模型(1)汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面转弯时,通常受重力mg 、支持力N 、牵引力F 、阻力f 阻,此外还 受到沿弯道圆心方向的静摩擦力f ,向心力由____________提供。
设汽车的速度大小为v ,质量为m ,弯道半径为R ,汽车与路面间的最大静摩擦力为f max ,则由牛顿第二定律有下式:2max v f m f R=<。
问题1:汽车在水平路面转弯时的向心力是由滑动摩擦力提供的吗?例1.汽车与路面的动摩擦因数为μ,公路某转弯处半径为R (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)问:若路面水平,汽车转弯不发生侧滑,汽车最大速度应为多少?练习1.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧。
两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f 甲和f 乙。
以下说法正确的是( ) A .f 甲小于f 乙 B .f 甲等于f 乙C .f 甲大于f 乙D .f 甲和f 乙大小均与汽车速率无关点评:汽车转弯时速度不能过大。
速度过大,转弯时所需要的向心力大,容易超出汽车与路面间的最大静摩擦力而产生侧滑,从而导致汽车翻倒。
(2)汽车在倾斜路面上转弯汽车在内低外高的倾斜路面转弯时,若无侧向摩擦力时,由___________和________ 的合力提供汽车转弯的向心力。
问题2:汽车在倾斜路面转弯时的向心力是由静摩擦力提供的吗?例2:如图1所示,在高速公路的拐弯处,路面筑得外高内低,即当车向左拐弯时,司机右侧的路面比左侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ。
设拐弯路段是半径为R 的圆弧,要使车速为v 时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于0,θ应等于( )A .2sin v gR θ=B .2tan v gR θ=C .2cos v gRθ=D .2cot v gRθ=练习2.有一种杂技表演叫“飞车走壁”。
沪教版高中物理 必修第一册 3.4 离心现象及其应用 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示,转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识。
假设某同学是转笔高手﹐能让笔绕其手上的某一点О做匀速圆周运动,且转速恒定,下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述不正确的是()A.笔杆上的点离О点越近,做圆周运动的向心加速度越大B.笔杆上各点的线速度大小与到О点的距离成正比C.若该同学转动钢笔﹐钢笔中的墨水可能因为离心运动而被甩出来D.除了О点,笔杆上其他点的角速度大小都一样2. 下列哪些措施不是为了防止离心现象造成的危害()A.高速公路上设立确定车距的标志B.高速公路上将要进入弯道处设有限速的警示标志C.工厂里磨刀用的砂轮外侧加一个防护罩D.汽车车轮加装一个挡泥板3. 如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动D.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc做向心运动4. 下列有关生活中圆周运动实例分析中说法正确的是()A.甲图中,汽车通过拱桥最高点时,速度不能超过B.乙图中,杂技演员表演“水流星”,在通过最高处时,水与桶之间可以没有作用力C.丙图中,当火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用D.丁图中,洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,水沿切线方向甩出5. 一个做匀速圆周运动的物体其合力应满足,但当时,物体将()A.沿切线方向做匀速直线运动飞出B.做靠近圆心的曲线运动C.做远离圆心的曲线运动D.做平抛运动6. 下列关于离心现象的说法中,正确的是()A.物体做离心运动的原因是物体受的离心力大于向心力B.做匀圆周运动的物体,当它所受的合外力突然减小时,它将沿半径方向背离圆心运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外力突然变为零时,它将沿圆周的切线方向做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外力突然变为零时,它可能做曲线运动7. 下列事例中,属于防止离心现象的是()A.用洗衣机脱水B.链球运动员通过快速旋转将链球甩出C.汽车转弯时要减速D.转动雨伞可以去除雨伞上的一些水8. 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”。
离心现象及其应用
2.离心运动的特点 :
(1)做圆周运动的质点,当合外力消失时,它就以这一 时刻的线速度沿切线方向飞去. (2)做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切 线方向飞出的运动,它不是沿半径方向飞出. (3)做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用, 因为没有任何物体提供这种力 .
二、离心运动的应用和防止
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有了,下次该买些什么点心回来呢?她在一边纠结,婷玉已将茶水一一分众,手微扬.“诸位请.”茶杯质薄如纸,小巧精致,茶色乌润,滋味纯正浓厚.“盛来有佳色,咽罢余芳香.”柏少华细品个中味道,趁机消除口中の甜腻感,“一直听少君提起如小姐泡茶技术了得,今日一见,果然是我见 识浅薄,不知能否教教我?”下个月就是昌叔の寿辰了,如果泡不出这种味道,就算茶叶送出去也是暴殄天物.“举手之劳,谈何教字?”在现代住了一阵子,婷玉发现很多年轻人鄙视本国の传统文化.今天难得有人肯学,她当然不会拒绝,当下便将其中细节娓娓道来.陆羽在一旁自叹不如, 还是婷玉の魅力强大.“你在这儿住多久了?”秦煌一心二用,一边看婷玉介绍泡茶の方式,一边生怕冷落另一个主人家.“那次在路上你帮我们推车之后没多久.”陆羽啃了一块薯片,薄脆咸香,很好吃の嘛.“你自己住在深山老林不害怕?成年没有?父母不担心?”“我没那么嫩,今年 20出头了你说我成没成年?爸妈去年走了,以后自己担心自己吧.”在外人面前提起往事,没有伤感,反而觉得蕃薯干有嚼劲,好吃.无意提起别人の伤心事,秦煌有些歉然地看过来.这时,耿直哥柏少华轻飘飘地扔来一句,“20出头?少君好像说他比你大一岁,而他今年刚满20,莫非我听错 了?”现在の小屁孩都着急长大,怕时间把他们忘了.“我这是虚岁,你们不懂.”对秦煌揶揄の目光很有感,陆羽一脸淡定地辩解,化心虚于无形.啧,看茶艺还耳朵这么灵?那她嗑瓜子好了.于是,咔叽咔叽声中,掩去秦煌语气里の笑意,“记得我第一次见你是在g城,当时你未成年吧?到酒 吧干嘛?那里不是什么好玩の地方,以后一个人少去.”终于有机会跟她说说教了.“那天是朋友邀请,我盛情难却,是第一次也是最后一次.”“怂恿一个未成年去酒吧の朋友以后少接触,我一个朋友开酒吧被我拉黑了.要不是有事找他,你那天根本见不到我.”这话够现实.“你有事钟无 艳,无事夏迎春,就不怕以后被朋友知道对你落井下石?”秦煌笑了笑,“这就要看你交の什么朋友了,怂恿你去酒吧声称尝试新鲜玩意の朋友,尤其是一言不合就说你不给面子の那些,就算是佛陀降世也早晚被他们坑死,要学会拒绝.”招子放亮些,别傻天真地遭人算计才知道错得多离谱. 第135部分呃,陆羽囧,原来这人在变着法子教她识人の道理.不过他说得对,那天她确实被算计了,若非早有准备她又得成为狄家妇.“嗯,有道理.”似是有感而发,柏少华闻言又看了她一眼.正在这时候,院外传来两个声音.“咦?那边也有节目吗?好像很热闹.”听声音是个女の,好像不 止一个.“我不知道,应该是梅林村の人在玩.”这是少君の,刚说完他人已经出现在门口,看见院里那么多人顿时惊喜万分,“原来你们都在啊!小福快来,我给你们带了好吃の.”没看见女人进来,估计去看热闹了.他端了一大托盘食物,还有很多肉骨头,都是新居入伙那些人让他带过来の. 陆宅里の两个女孩是村里出了名の死宅,倒是无人介意她们去不去吃饭.“少君,客人都走了?”秦煌问少君,今晚到场の人老妈都给他介绍过,故而认得.没到场の,现在也全部见过了.“还没有,在跟朱大叔他们聊天.”少君将食物摆在桌上,说.虽然他听得很不耐烦,但见一个个笑容满面 の仿佛谈得很畅快,德力却说看那些人唇枪舌箭の惊险刺激,于是他索性回陆宅清静一下.“陆陆,下棠村跟梅林村是不是有矛盾?”给她递来一只鸡腿,少君啃着鸡翅膀问.“应该是商业上の纠纷,你千万别干涉,更别轻易答应别人什么,对待朋友一视同仁就好.”陆羽想起余薇和少君经常 一起出游,便提醒说.“嗯,好.对了,在桥边玩,一起去看看?”“不去,一群女孩叽叽喳喳,太吵.”柏少君耸耸肩,从凉亭栏边跳下来,刚走到门口便撞上从外边进来の人.“少君你去哪儿?别去河边.”一个女人叫住他.“为什么?”“很多女孩在河边玩水,你一个大男人去干嘛?走走走, 陪姐聊聊天...”一群女孩在戏水,身上の衣裳料子薄,湿了水之后显得很透明,若隐若现の.被男人看见还得了,不知那些女孩怎么想の,明知今晚有这么多人在还敢玩得如此放肆.这里不是农村吗?农民留给她の纯朴形象好像有些歪了.不明所以の柏少君被拽回院里,又是一阵介绍与客套, 听得他直打瞌睡...曲终人散,各回家里安歇.白姨の家是一栋青砖瓦屋,就一层,建在周叔の另一边.附近还有一座面积宽广の养生馆,与休闲居呈南北两极.秦煌回到新家,发现老妈在客厅等他.“妈,今晚辛苦了,怎么还不睡?累の吧?我帮您按一下.”他来到白姨身后,按住她の双肩.今 晚来の人居然有商贾,有官员,碍于身份他不便出面应酬,只能辛苦老妈了.幸亏是大家一起设宴,否则老人肯定吃不消.正在看电视の白姨瞪他一眼,拍开他の手神情不悦道:“我怎么睡得着?你老老实实交代,这房子花了多少钱?以后还要不要娶媳妇了?”儿子冷不防地说他在村里盖了 新房子,吓了她一大跳.“有了新屋还怕没媳妇?”秦煌安慰老妈子说,“妈,我明白你心里想什么,也知道你在这里住是图什么.可你要体谅一下作为儿子の我の感受,我没办法眼睁睁看着你受苦.”“我哪里苦...”“妈,别跟我争.”秦煌不想听她分辩,“要么你住在这里,要 么我辞职回来陪您在山里种菜.您慢慢考虑选一个吧,我去洗澡,明天咱们再好好聊聊.”起身准备去浴室,忽而又回头问:“对了,妈,那个柏少华是什么时候住进来の?”白姨一愣,顾不得跟他置气了,正色道:“跟休闲居一起进来の,还有一个叫昌叔の在山那边放羊,平常很少见他.怎么, 他们有问题?”在别の地方也有外国人定居,因贪图农村の清静.这种现象各国都有,不足为奇.“妈,你别多想,他来自西城の柏家肯定没问题,我就好奇问问.”安抚好老妈,秦煌进了浴室.他不认识柏少华,却知道柏少媛.西城柏家是个世家,不是说他权势通天,而是百年之内仍颇负盛名の 一个世族而已.西城是有名の书香之城,城里の三间大书城皆有柏家捐赠の珍贵墨宝与诗书供世人欣赏翻阅.千年之前の渊源暂且不说,就说这百多年の历史.柏家祖上百年前曾出过文、武官,战乱时期,他们家倾家荡产也要资助儿女出去搞革命,文.革期间,也因历史原因受到各方排挤与折 辱.直到今天,他们の儿女仍是人中龙凤.有の迁出海外,有の身处制度之中,有の教书育人,儿孙成了各界精英默默地为国为民付出与牺牲...柏家从不对外高调渲染,可是,哪怕出过资质平庸或者不肖の子孙,各界人士也不敢轻视他们.正气浩荡,家风严谨,所铸造の立世之本自当受人崇仰. 如此家世,出几个混血儿不足为怪.怪就怪在,这个柏少华给他の感觉有些熟悉,好像在哪儿见过.秦煌挠着一头短茬,剑眉轻蹙陷入苦思,头上の泡沫随着花洒の水滑下...而陆宅,陆羽和婷玉收拾好东西刚准备熄灯进屋,忽听门口呯地传来一声巨响,有人拿石头砸她の门.陆羽恼从心起,倏 地趴在墙上探出头看看是谁.“哼,不知廉耻,三更半夜の和一群男人在院子里也不知搞什么.”几个女孩嘻嘻哈哈,其中有人无比轻佻地说.此时,一个身材矮小の男人溜进人群,获得女孩们刻意压低の欢呼拥护.忽然卟の一下,那矮子翻倒在地开始全身抽搐.“喂,你怎么了?!别吓我 们...”“不好了陆哥,少君...”聪明の女孩们马上奔向已经安静下来の休闲居.而躲在陆宅墙边の两个人无事人似の,坦然返回屋里.“奇怪,我极少出门怎么就惹到这些人了?总觉得背后有人搞鬼.”陆羽眉头微纠,百思不得其解.“何玲?何小飞?或者是那个余薇?”婷玉想出几个名 字来,“肯定不会是白姨.”她没那么无聊,手法太幼稚了.“至于吗?”“既能置身事外,又能扰你清净,小小手段何乐而不为?”陆羽轻叹,老毛病犯了,“这里神经病太多,我不想住了,等租期满了就搬吧?”“随你,我住哪儿都可以.”婷玉并不在乎.第136部分她去年搬进来の,等明年 这个时候期满,有一年时间另寻他乡.只是,西南部还有其他比云岭村更美の地方吗?秦岭是她最后の选择,只因那里过于简陋偏僻,地势险要人们无路可进,想盖一栋满意の房子根本是一种奢想.若非不得已,她不想过得太辛苦.以后在工作之余查看西南部の旅游信息,按照之前の经验先找 到一个类似于农家乐の景点,然后去它附近找,云岭村就是这么找来の.第二天早上,陆羽在凉亭码了一会儿字,累了,开始搜索农家乐相关地点,看到满意の先记下地址.正查得入神,院门被敲响了.“小寿,去开门.”她吩咐道.婷玉带着小福它们几个去村那边の深山打猎采药,剩下小寿帮忙 看院带小毛孩,免得它们打扰她工作.母猫小吉跳出围墙玩儿去了,等饭点它才会回来.“嗨,你在忙啊?”陆羽抬头一看,是柏少媛,她站在门口探头探脑の不大敢进,便笑了笑,“进来吧,小福它们进山了,现在只剩它一个.”柏少媛这才战战兢兢地进来,边走边回头瞄那只半人高の大狼 狗.“它还会关门?”“是呀,教了好久才学会の.”陆羽欲回屋里给她倒水.“不用不用,最近有些闷想过来借本书看看.少华家の书全部是政治军事,我看得更闷.”陆羽便带她到楼上の书房,柏少媛进门一看,傻眼了.因为书架上摆の全是《汉学世界》、《中西服饰史》之类の,要么就是 《诗经?楚辞》《高校》,或其他古文书籍.“很少女孩子看这些书.”柏少媛从书架里抽出一本乐符诗集翻了翻,“我以为像你们这般年纪の女生更加喜欢看抒情浪漫の作品.”“以前喜欢,经常在图书馆看得废寝忘食.”陆羽笑着说,“后来没时间就不看了.”看得她磨刀霍霍准备狂赚一 笔,结果被教授逮住扔来一堆工作将她埋在办公地点.唉,说到她这些书啊,以后搬家怎么得了.“我听说你是g大の学生?”柏少媛问她,“你去年毕业の?认识文教授吗?”19岁の高校毕业生挺少见の.陆羽微怔,“你认识文教授?”听语气是认识了?柏少媛面露异色,打量她一番,“有 过一面之缘,家父常去陆城和几位界の老一辈进行学术研究,我也去过一次.印象教授特别严厉,当他の学生肯定没少受罪.”子不言父过,徒不言师拙,身为受害者之一の陆羽笑而不语.“前段时间我去g城拜访文老,可惜文夫人说他带着大徒弟出差了,真是可惜.”“他们确实挺忙の,不知 陆城今年の研讨会他去不去,或许你可以问问令尊.”陆羽记得,生参与の活动只有这个,交流可以自己报名,其他如竞赛之类の一律不准去.“问过了,没
高一物理离心现象及其应用
A.沿飞出点半径方向飞出,做平抛运动。
B.沿飞出点切线方向飞出,做平抛运动。
C.雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的
圆圈。
D.雨滴落在地面上后形成一个半径
r=R
的圆圈
例题6.物体m用线通过光滑的水平板上 的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速 圆周运动,如图所示.如果减小M的质 量,则物体的轨道半径r,角速度ω线速 度v的大小变化情况是…… ( )
离心现象及其应用
离心运动
2008年北京奥运会期望我 国的著名女链球运动员顾 原在奥运动争取佳绩。链 球的运动情况。
1﹑链球开始做什么运动? 2﹑链球离开运动员手以后 做什么运动?
离心运动
1离心运动定义:
做匀速圆周运动的 物体,在所受合力突然 消失,或者不足以提供 圆周运动所需的向心力 的情况下,就做逐渐远 离圆心的运动。这种运 动叫做离心运动。
F<mω2r时,物体逐渐远离圆心。 3 .本质:离心现象的本质——物体惯性的表现。 二、离心运动的应用与防止 1.应用实例——洗衣机的脱水筒、棉花糖的产生
等。 2.防止实例——汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、
砂轮的限速等。
;无纸化会议系统 无纸化会议系统 ;
离心运动
离心的条件:做匀速圆 周运动的物体合外力消 失或不足以提供所需的 向心力.
对离心运动的进一步理解 当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动 当F= 0时, 物体沿切线方向飞出 当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心 当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心
离心运动本质:
(1)离心现象的本质是物体惯性的表现
A.r不变,v变小,ω变小 B.r增大,ω减小,v不变 C.r减小,v不变,ω增大 D.r减小,ω不变,v运 动的物体,在所受合力突然
507第七节 离心现象及其应用
2、离心运动的条件: 离心运动的条件: 产生向心力的合外力突然消失或不完 全消失,而只是小于所需要的向心力。 全消失,而只是小于所需要的向心力。
Fn=mv2/r F合=0 F合>mv2/r
.
F合
2
<
mv2/r
F合=mv /r
[强化训练] 强化训练] 1、下列关于离心现象的说法正确的是: 、下列关于离心现象的说法正确的是: ( B ) A、做匀速圆周运动的物体,在所受合外力 、 匀速圆周运动的物体, 突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心。 突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心。 匀速圆周运动的物体, B、做匀速圆周运动的物体,在所受合外力 突然消失时,将沿圆周切线方向离开圆心。 突然消失时,将沿圆周切线方向离开圆心。 匀速圆周运动的物体, C、做匀速圆周运动的物体,它自己会产生 一个向心力,维持其作圆周运动。 一个向心力,维持其作圆周运动。 做离心运动的物体, D、做离心运动的物体,是因为受到离心力 作用的缘故。 作用的缘故。
澧县第四中学高一物理组
复习回顾:实际弯道处的情况( 复习回顾:实际弯道处的情况(外轨略高于内 轨) : ①、当向心力恰好由重力和支持力的合力 提供时,铁轨的内、 提供时,铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的 此时火车的行驶速度为: 力。此时火车的行驶速度为: 由:mgtgө=mv2/r
v 得: = gr tan θ ②、当 v > gr tan θ 时:车轮对外轨有侧 压力。 压力。 ③、当 v < gr tan θ 时:车轮对内轨有侧 压力。 压力。
故:FN-mg =mv2/r 得:FN = mg+mv2/r 得: 根据牛顿第三定律得: 根据牛顿第三定律得: F压=FN= mg+mv2/r > mg ( 超重 )
离心现象及其应用(2019年12月整理)
2.离心运动的特点 :
(1)做圆周运动的质点,当合外力消失时,它就以这一 时刻的线速度沿切线方向飞去. (2)做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切 线方向飞出的运动,它不是沿半径方向飞出. (3)做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用, 因为没有任何物体提供这种力 .
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高一物理
一、离心运动
1.离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所 受的合力突然消失或者不足以提供圆周运 动所需的向心力的情况下,物体所做的逐 渐远离圆心的运动)离心现象的本质是物体惯性的表现
(3)离心的条件:做匀速圆周运动的物体合外力消 失或不足以提供所需的向心力.
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地早就浇了,便把水费给了母亲,还特意拎来了他们从城里带来的新鲜水果,表示感谢。母亲一边给我拿水果,一边说,你也要记住啊,这人啊,可不能太计较。 ⑨我瞧了一眼父亲,窗外一缕阳光正好照在他满是皱纹的脸上。 (选文有删改) 15.老刘“命好”体现在哪里?原因是什么?(4分) 答:? 【“命好”是指:①闺女乖巧孝顺,夫妻恩爱;②不跟人闹意见(人缘好)。(2分)每对1项给1分。 原因:老刘①包容,不争长短;②豁达,不计得失。(2分)每对1项给1分。】 16.联系全文,简要分析第④段在文中的作用。(4分) 答:? 【①内容上交待矛盾冲突的起因(或故事发生 的背景):天大旱;邻居又不在家。(2分)答对画线内容即可给2分。 ②结构上推动故事情节的发展:为下文写浇地和母亲不理解父亲等情节作铺垫。(2分)只答对画线内容,或只答对未画线内容,均可给2分。】 17.品味下列加点的词语,分析其表达效果。(4分) (1)母亲一听,跟我急了 ,庄稼人能眼看着种下的庄稼死在地里啊? (答:? 2)我再次回到娘家,刚进门母亲就急切地对我说…… 答:? 【(1)“急”这里有“着急、生气”的意思(1分),表达了
高一物理离心现象试题
高一物理离心现象试题1.如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是A.脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C.加快脱水桶转动角速度,脱水效果会更好D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好【答案】B【解析】脱水过程中,桶壁为衣物提供做圆周运动的向心力,A正确;水会从桶中甩出是因为为水滴提供的向心力小于水滴需要的向心力,B错误;加快脱水桶转动的角速度,水滴做圆周运动需要的向心力就越大,滴水效果会更好,C正确;靠近中心的衣物比四周的衣物得到向心力的来源多,则靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好,D正确。
【考点】本题考查离心运动。
2.如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B.水平向外,背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度ω=D.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动【答案】AC①,A正确;【解析】螺丝帽恰好不下滑,则螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡,即mg=μFN=②,方向应指向圆心,B错误;由①②得:此时手螺丝帽受到杆的弹力提供向心力即FN转动塑料管的角速度ω=,C正确;若杆的转动加快,螺丝帽需要的向心力增大,F增大,N不可能相对杆发生运动,D错误。
【考点】本题考查圆周运动向心力的来源、离心运动。
3.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【答案】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.4. 人造卫星在太空中运行,天线偶然折断,天线将 ( )A .继续和卫星一起沿轨道运行B .做平抛运动,落向地球C .由于惯性,沿轨道切线方向做匀速直线运动,远离地球D .做自由落体运动,落向地球【答案】A【解析】人造卫星在太空中运行,天线偶然折断,天线仍受地球的吸引,继续沿着轨道运行,选A.5. 做离心运动的物体,它的速度变化情况是A .速度的大小不变,方向改变B .速度的大小改变,方向不变C .速度的大小和方向可能都改变D .速度的大小和方向可能都不变【答案】CD【解析】做离心运动的过程中如果两者之间还有力的存在,比如万有引力,那么在物体向外离心,合外力和位移的方向成钝角,也就是合外力做了负功,那么动能减小也就是速度减小这个时候合外力和速度方向成钝角,那么速度将向力的方向靠拢 速度方向也变,如果两者之间没有力的存在,比如在光滑的水平面上绳拉球的运动绳子突然断了,合外力为0了,球做离心运动,而在此时合外力为0,那么球将由于惯性 保持刚才的速度做匀速直线运动而且方向是绳子断的一瞬间的切线方向 那么速度方向也不变6. 下列关于离心现象的说法正确的是A .当物体所受的指向圆心的合力小于所需向心力时产生离心现象B .物体做离心运动时,其运动轨迹一定是直线C .做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将静止不动D .做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动【答案】A【解析】当物体所受沿半径方向的合外力不足以提供向心力的时候便发生离心运动,当一切力都消失后,物体沿切线方向飞出,A对;7.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,及离心力作用B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少【答案】BD【解析】对衣服受力分析,水平方向筒壁的弹力提供向心力,竖直方向重力与摩擦力相等,BD 正确8.下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心机工作时【答案】ABC【解析】略9.下列关于离心运动的说法中正确的是()A.离心运动只有在向心力突然消失时才产生B.阴雨天快速行驶的车轮上的泥巴容易被甩出,是因为泥巴所受的向心力较小C.洗衣机的脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的D.汽车转弯时速度过大,会因离心运动而造成交通事故【答案】BCD【解析】略10.洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是()A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好【答案】B【解析】脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁.故A正确.水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉.故B错.F=ma=mω2R,ω增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去.故C正确.中心的衣服,R比较小,角速度ω一样,所以向心力小,脱水效果差.故D正确.故本题选B.。
高一物理离心现象试题答案及解析
高一物理离心现象试题答案及解析1.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【答案】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.2.利用离心运动的机械叫做离心机械。
下列机械不属于离心机械的是A.洗衣机脱水筒B.棉花糖制作机C.低温离心机D.旋转秋千【答案】D【解析】离心运动是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力,物体远离圆心的运动,因此旋转秋千不属于离心机械,故选D【考点】考查离心运动点评:本题难度较小,离心运动是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力,物体远离圆心的运动3.以下各种现象中,属于离心现象的是()A.运动员将球踢出后球在空中运动B.通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴C.链球比赛中,旋转的运动员放手使链球抛出D.洗衣机的脱水过程中水脱离衣服甩出【答案】BCD【解析】运动员将球踢出后球在空中运动,是由于惯性作用,球要保持原来的状态.故A错误;通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴,当转动时雨滴所需要的向心力增加,当超过雨伞对雨的吸附力时,雨滴做离心运动.故B正确;链球比赛中,旋转的运动员放手使链球抛出,提供的向心力消失,所以链球沿抛出方向飞出,做离心运动.故C正确;洗衣机的脱水过程中,随着转速的增加,水滴所需要的向心力增加,当大于衣服对水的吸附力时,水做离心运动,从而被甩出.故D正确,故选BCD【考点】考查离心现象点评:本题难度较小,合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动4.关于离心运动,下列说法中正确的是()A.日常生活中遇到的离心运动都是有危害的,要防止任何离心运动的发生B.物体受到向心力作用,但可能做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动D.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动【答案】B【解析】当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动.A、日常生活中遇到的离心运动不都是有危害的,有时会利用离心运动的例如洗衣机甩水桶,所以A错误.B、向心力的突然变小时,合力小于了物体需要的向心力,物体要做离心运动,所以B正确.C、合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动,故C错误,D错误.故选B.【考点】离心现象.点评:合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动.5.下列现象中,与离心运动无关的是()A.汽车转弯时速度过大,乘客感觉往外甩B.汽车急刹车时,乘客向前倾C.洗衣服脱水桶旋转,衣服紧贴在桶壁上D.运动员投掷链球时,在高速旋转的时候释放链球【答案】B【解析】汽车转弯时速度过大,乘客感觉往外甩,这是离心现象,A对;汽车急刹车时,乘客向前倾,这是惯性的表现,B错;洗衣服脱水桶旋转,衣服紧贴在桶壁上,这是离心现象,C对;运动员投掷链球时,在高速旋转的时候释放链球,这是离心现象,D对;故选B【考点】考查离心现象点评:本题难度较小,离心现象是当物体所受合外力不足以提供所需的向心力时发生的6.下列关于离心运动的叙述不正确的是A.离心运动是由于物体本身的惯性引起的B.离心运动一定是沿切线远离圆心C.洗衣机的脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的D.汽车转弯时速度过大,会因离心运动造成交通事故【答案】B【解析】离心运动是当所受到的合外力不足以提供向心力发生远离圆心的运动,不一定沿切线运动,B错;7.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是( )A飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接B飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接.C飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接.D无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接【答案】B【解析】本题考查离心和向心运动,飞船为了追上轨道空间站,可以从低轨道加速,在同一轨道时不能完成对接,B对;8.如图,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【答案】A【解析】当外力不足以提供小球做圆周运动的向心力的时候发生离心运动,大于物体所需要的向心力的时候发生近心运动,当力消失的时候沿切线方向做匀速运动,A对;9.下列关于离心现象的说法正确的是A.当物体所受的指向圆心的合力小于所需向心力时产生离心现象B.物体做离心运动时,其运动轨迹一定是直线C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将静止不动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动【答案】A【解析】当物体所受沿半径方向的合外力不足以提供向心力的时候便发生离心运动,当一切力都消失后,物体沿切线方向飞出,A对;10.如图所示,当外界提供的向心力F=mrω2时,小球恰好在IⅡ轨道上做匀速圆周运动。
高一物理离心现象及其应用
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在旋转平台上滴几团墨水,平台转速小时, 墨水尚能随平台做匀速圆周运动; 当平台转速增大达到一定转速时,墨水团呈 如图所示形状,墨水团也做一种远离圆心的 在运旋动转. 平台上滴几团墨水,平台转速小时,
墨水尚能随平台做匀速圆周运动;当平台转
速增大达到一定转速时,墨水团呈如图所
示形状,墨水团也做一种离心运动
物ห้องสมุดไป่ตู้做离心运动的条件
做匀速圆周运动的物体,在合外力突然消失,物 体就沿切线方向飞去,物体做离心运动。
除了向心力突然消失这种情况,在合外力不足以 提供使物体做圆周运动所需的向心力时,物体也 会逐渐远离圆心,这时物体虽然不会沿切线方向 飞去,但合力不足以把它拉到圆周上来,物体就 如图那样,沿着切线方向和圆周之间的某条曲线 运动,离圆心越来越远,如同转台上的墨水团, 在旋转平台转速较小时,墨水团能凭与平台的静 摩擦力随平台做圆周运动,但当转速加快到某一 数值时,所需要的向心力大于最大静摩擦力墨水 将做离心运动。
离心运动的应用和防止
「离心干燥器」
把湿布块放在离心干燥器的金属 网笼里,网笼转得比较慢时,"水 滴跟物体的附着力 F 足以提供所 需要的向心力,使水滴做圆周运 动.当网笼转的比较快时,附着力 F 不足以提供所需要的向心力, 于是水滴做离心运动,穿过网孔, 飞到网笼外面.洗衣机的脱水筒也 是利用离心运动把湿衣服甩干的。
高中物理第一册分类练习整理人教版第七节 离心现象及其应用选择题.doc
选择题1.原来做圆周运动的物体产生离心运动的条件的简略表述,可以是()A.当物体需要的向心力等于物体所受的合外力时B.当物体需要的向心力小于物体所受的合外力时C.当物体所受合外力小于做圆周运动所需要的向心力时D.当物体所受的外力不能与向心力平衡时2.如图所不,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持C.增大滑块的质量mD,改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止3.物体〃?用线通过光滑的水平板上的小孔与破码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,则物体〃?的轨道半径,、角速度69、线速度V的大小变化情B.r增大,69减小C.尸减小,v不变D.尸减小,69不变4.A、B、C三个小物块放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为重力的〃倍,A的质量为2〃z,B、C离轴为2R,则当圆台旋转时:(设A、B、C都没有滑动,如图所不)A.C物的向心加速度最大B.B物的静摩擦力最小C.当圆台转速增加时,C比A先滑动D.当圆台转速增加时,3比A先滑动5.如图所不,在以角速度Q旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和必的两球,两球用轻细线连接.若M > m ,则()A.当两球离轴距离相等时,两球都不动B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时,两球都不动C.若转速为69时两球不动,那么转速为2刃时两球也不会动D.若两球滑动、一定向同一方向,不会相向滑动6.如图在00'为竖直转轴,枷为固定在00' 1.的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上,AC. BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴00' 1.,当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒为2:1,当转轴角速度逐渐增大时()0 IA.AC线先断B.BC线先断C.两线同时断D.不能确定哪段线先断7.如图所示,一轻杆一端固定质量为用的小球,以另一端0为圆心,使小球做半径为RA.小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B.小球过最高点时的起码速度为何C.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受的重力方向相反,此时重力一定不小于杆对球的作用力D.小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反8.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么()A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断B.两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断C.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断D.不管怎样都是短绳易断参考答案:1. C2. C3. B4.ABC5.CD6. B7.AC8. C。
高一物理研究离心现象及应用试题
高一物理研究离心现象及应用试题1. 下列关于离心现象的说法中正确的是( )A .当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B .做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做背离圆心的圆周运动C .做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动D .做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动【答案】C【解析】向心力是根据效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,它不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F 合=F 向<mω2r ,故A 错.物体在做匀速圆周运动时,若它所受的力突然消失,根据牛顿第一定律,从此时起,它将沿切线方向做直线运动,故C 正确,B 、D 错.思路分析:向心力是根据效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,它不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F 合=F 向<mω2r ,物体在做匀速圆周运动时,若它所受的力突然消失,根据牛顿第一定律,从此时起,它将沿切线方向做直线运动,试题点评:本题考查了对离心现象的理解,理解当提供的向心力小于所需要的向心力时,物体将做离心运动2. 如图所示,光滑的水平面上,小球m 在拉力F 的作用下做匀速圆周运动,若小球在到达P 点时突然发生变化,则下列说法正确的是( )A .若F 突然消失,小球将沿轨迹a 做离心运动B .若F 突然变小,小球将沿轨迹a 做离心运动C .若F 突然变大,小球将沿轨迹b 做离心运动D .若F 突然变小,小球将沿轨迹c 做近心运动.【答案】A【解析】若F 消失,则物体将做匀速直线运动.根据公式可得,,若F 变小,则物体将做半径变大的离心运动,若F 变大,物体将做半径变小的近心运动思路分析:若F 消失,根据牛顿第一定律,则物体将做匀速直线运动.若F 变小,则物体将做半径变大的离心运动,若F 变大,物体将做半径变小的近心运动试题点评:本题考查提供的向心力和所需要的向心力的大小与物体的运动情况,当供大于需时,做近心运动,当供小于需时,做离心运动,当向心力消失时,物体做匀速直线运动3. 如图所示是一种娱乐设施“魔盘”,画面反映的是“魔盘”转速较大时盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论,甲说:“图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用,“魔盘”上的人应该向中心靠拢”.乙说,“图画得对,因为旋转的“魔盘”给人离心力,所以人向盘边缘靠拢”.丙说:“图画得对,当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心”.该三位同学的说法应是( )A .甲正确B .乙正确C .丙正确D .无法判断【答案】C.【解析】本题中人与“魔盘”的静摩擦力给人提供做圆周运动的向心力,当“魔盘”转速较小时,人所受的静摩擦力足以给人提供向心力,人随“魔盘”一起做圆周运动,当“魔盘”的转速较大时,人所受的最大静摩擦力不足以给人提供向心力,人就做离心运动.思路分析:人与“魔盘”的静摩擦力给人提供做圆周运动的向心力,当“魔盘”转速较小时,人所受的静摩擦力足以给人提供向心力,人随“魔盘”一起做圆周运动,当“魔盘”的转速较大时,人所受的最大静摩擦力不足以给人提供向心力,人就做离心运动.试题点评:本题考查提供的向心力和所需要的向心力的大小与物体的运动情况,当供大于需时,做近心运动,当供小于需时,做离心运动,当向心力消失时,物体做匀速直线运动4. 如图所示,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=0.23.若路面是水平的,问(1)汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)的最大速率v m 为多大?(2)当超过v m 时,将会出现什么现象?【答案】(1)54 km/h (2)见解析【解析】(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做与滑动摩擦力相等,则f m =μmg ,则有,v m =, 取g =9.8 m/s 2,可得v m ≈15 m/s =54 km/h.(2)当汽车的速度超过54 km/h 时,需要的向心力m 增大,大于提供的向心力,也就是说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,严重的将会出现翻车事故. 思路分析:在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,则有,当汽车的速度超过54 km/h 时,需要的向心力m 增大,大于提供的向心力,也就是说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,试题点评:本题考查提供的向心力和所需要的向心力的大小与物体的运动情况,当供大于需时,做近心运动,当供小于需时,做离心运动,当向心力消失时,物体做匀速直线运动5. 物体做离心运动时,运动的轨迹( )A .一定是直线B .一定是曲线C .可能是直线也可能是曲线D .可能是一个小圆【答案】C【解析】.圆周运动的物体,若合外力的向心(垂直于速度方向)分力相对变得不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时,物体将有轨道变大的趋势,即有做远离原圆心的曲线运动的趋势.若合外力根本没有向心分量时,物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势;所以,运动的轨迹可能是直线也可能是曲线,但轨道不可能是小圆.思路分析:若合外力的向心(垂直于速度方向)分力相对变得不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时,物体将有轨道变大的趋势,即有做远离原圆心的曲线运动的趋势.若合外力根本没有向心分量时,物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势;试题点评:物体做离心运动时,其运动轨迹可能是直线也可能是曲线,关键是看合外力方向在向心上的分量6. 做离心运动的物体,它的速度变化情况是( )A .速度的大小不变,方向改变B.速度的大小改变,方向不变C.速度的大小和方向可能都改变D.速度的大小和方向可能都不变【答案】CD【解析】如果F合突然变成0,物体将沿切线方向飞出做匀速直线运动,故D正确;如果F合<mrω2,则物体做离心运动且F合与速度v方向成钝角,即F合做负功,速度的大小、方向都发生变化,故C正确.思路分析:如果F合突然变成0,物体将沿切线方向飞出做匀速直线运动,如果F合<mrω2,则物体做离心运动且F合与速度v方向成钝角,即F合做负功,速度的大小、方向都发生变化,试题点评:本题考查了做离心运动的物体,它的速度变化情况,关键是明白合外力与速度方向的夹角7.如图所示,已知mA =2mB=3mC,它们距轴的关系是rA=rC=rB,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同.当转盘的转速逐渐增加时()A.物体A先滑动B.物体B先滑动C.物体C先滑动D.B与C同时开始滑动【答案】B【解析】摩擦力提供物体随盘转动的向心力,物体滑动时有:μmg≤mω2r,即μg≤ω2r,故r越大越易滑动.思路分析:三个物体随盘转动时是由静摩擦力提供的向心力,所以当物体滑动时即:μmg≤mω2r试题点评:本题考查了由静摩擦力提供向心力时的临界问题,当静摩擦力变为滑动摩擦力时将发生滑动,关键就是找出这个临界条件8.某栏目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.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是()A.由图可知,卡车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B.由图可知,卡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高外低D.公路在设计上可能外高内低【答案】AC【解析】卡车进入民宅,远离圆心,因而车做离心运动,A对、B错.卡车在水平公路上拐弯时,静摩擦力提供向心力,此处,如果卡车以与水平公路上相同速度拐弯,易发生侧翻,静摩擦力不足以提供向心力,也可能是路面设计不太合理,内高外低,重力沿斜面方向的分力背离圆心而致,C对、D错.思路分析:卡车在水平公路上拐弯时,静摩擦力提供向心力,当静摩擦力不足以提供向心力,易发生侧翻,也可能是路面设计不太合理,内高外低,重力沿斜面方向的分力背离圆心而致,试题点评:本题考查了对实际生活中的离心现象的分析,关键是找出向心力来源9.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物体A和B,它们与盘间的动摩擦因数相等.当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且尚未滑动的状态时,烧断细线,则两物体的运动情况是()A.两物体均沿切线方向滑动B.两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C.两物体随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动D.物体A随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动,B物体将沿一条曲线运动,离圆心越来越远【答案】D.【解析】当两物体刚要滑动时,A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力fm.对A:fm -T=mω2rA对B:fm +T=mω2rB若此时剪断细线,A的向心力由圆盘的静摩擦力提供,且f=mω2rA ,所以f<fm,A仍随盘一起转动;而剪断细线的瞬间,T消失,fm不足以提供B所需的向心力,故B将沿某一曲线做离心运动.思路分析:当两个物体刚要发生滑动时,A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力,根据牛顿第二定律分析,若此时剪断细线,A的向心力由圆盘的静摩擦力提供,剪断细线的瞬间,T消失,fm不足以提供B所需的向心力,试题点评:本题考查了向心力发生变化时,导致物体的运动情况的变化,关键理解当供大于需时,做近心运动,当供小于需时,做离心运动,10.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学根据这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量小物块的质量:给待测小物块一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中有基本测量工具.(1)小物块与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是什么?(2)实验时需要测量的物理量是什么?(3)请写出待测小物块质量的表达式.【答案】见解析【解析】(1)由于处于完全失重状态,小物块与桌面间无压力,小物块在桌面上转动不受摩擦力作用.(2)小物块做圆周运动的半径r、周期T(或t时间内的转数n)和弹簧测力计的示数F.(3)由于弹簧测力计的示数F为对小物块的拉力大小,该力提供向心力,由公式,可得,,则 (或)思路分析:由于处于完全失重状态,小物块与桌面间无压力,小物块在桌面上转动不受摩擦力作用.于弹簧测力计的示数F为对小物块的拉力大小,该力提供向心力,由公式,试题点评:本题考查了利用物体做圆周运动,在失重的情况下测量物体的质量,是一道能力型题目。
高一物理 第五章 曲线运动 七离心现象及其应用(第一课时) 第一册
芯衣州星海市涌泉学校第七节离心现象及其应用●本节教材分析本节主要让学生理解离心现象产生的原因及其在消费上的应用,教学时要充分利用课本的素材,进步学生综合运用知识的才能.有些实际问题比较复杂,教学时不要求做深化分析.●教学目的一、知识目的1.知道什么是离心运动.2.知道物体做离心运动的条件.3.理解离心运动的应用和防止.二、才能目的通过对离心现象的实例分析,进步学生综合应用知识解决问题的才能.三、德育目的通过离心运动的应用和防止的实例分析,使学生明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来对待问题.●教学重点1.知道物体做离心运动的条件.2.理解离心现象的应用和防止.●教学难点物体做离心运动时运动道路的断定.●教学方法问题解决法\,分层教学法.●教学用具投影仪、录像资料、CAI课件.●课时安排1课时●教学过程[投影]本节课的学习目的1.知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件.2.能结合课本所分析的实际问题知道离心运动的应用和防止.学习目的完成过程一、导入新课1.录像剪辑(1)工人师傅制作“棉花糖〞.(2)同学利用洗衣机洗衣服.2.设疑大家想过其中的道理吗这节课来研究此类问题.二、新课教学(一)离心现象1.[投影]阅读提纲①物体为什么能做圆周运动②当向心力消失时,物体将做什么运动当合力缺乏以提供物体所需的向心力时物体又做什么运动③何为离心运动?2.[学生活动设计]①结合阅读提纲阅读课本相关内容.②尝试用自己的方式来归纳知识点.③穿插讨论,取长补短.3.教师巡回指导,发现问题及时解决.4.[师生互动]一一共同分析根本知识体系.[投影]根本内容体系1.物体能沿圆周运动是向心力产生的效果,使物体维持在圆周轨道上.2.当向心力突然消失时,由于惯性,物体将沿切线方向(速度方向)飞出,离圆心越来越远;当所受合力缺乏以提供物体所需要的向心力时,物体将沿圆周的切线和圆周之间的某条曲线做远离圆心的运动.[板书]做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者者所受的力缺乏以提供物体所需的向心力时,物体就做远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动.3.[拓展讨论]离心运动与沿着半径背离圆心的运动是一回事吗[学生互相讨论]比照分析可得,离心运动不是沿着半径背离圆心的运动,而是沿着切线或者者曲线离心的运动.[强化训练]以下关于离心现象的说法正确的选项是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将沿直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动参考答案:C(二)离心运动的应用和防止1.[投影]阅读提纲①应用离心运动的实例及其分析.②防止离心运动的实例及其分析.2.[学生活动设计]①结合阅读提纲阅读课本相关内容.②尝试自己分析解释现象.③穿插讨论、加强认识.3.教师巡回指导,发现问题及时解决.4.[师生互动](1)一一共同观看录像①离心枯燥机工作②洗衣机脱水③体温计甩水银④消费棉花糖(2)教师介绍[离心脱水器的原理]离心脱水器的圆筒器上开有很多小孔,把湿的物体放在圆筒里,当圆筒转动得相当快时水滴跟物体的附着力小于做圆周运动需要的向心力,水滴就分开物体,穿过小孔而沿切线与圆周之间的曲线飞出,这样就把湿物体上的水甩掉了.(3)[学生活动设计]①提问C 层次同学答题(应用原理).②其他同学补充答题.③举其他应用实例.(4)离心运动的防止的实例[教师介绍]人骑自行车在转弯时要减速,原因是由于转弯时由摩擦力提供向心力,当速度太大导致摩擦力缺乏以提供向心力时,将做离心运动而发惹事故.[学生活动设计]解释其他离心运动防止的实例.[强化训练]汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.25,假设程度公路转弯处半径为27 m,g=10 m/s2,求汽车转弯时为了使车轮不打滑所允许的最大速度参考解答: 解:F=μFN=μmg≥m rv 2所以v≤gr =2.6 m/s.三、小结1.教师小结 本节主要学习了离心现象及其在实际中的应用和防止.2.学生归纳A 层次:独立考虑归纳,力争找出两种离心现象的区分及详细问题中的应用.B 层次:可以深化理解知识点,并能解释课本所列现象.C 层次:理清知识脉络.3.[投影]学生归纳结果、鼓励评价.4.[投影][注意]对匀速圆周运动的物体,要考虑:①当物体的线速度或者者角速度等物理量的变化要引起物体所需向心力的变化,此时物体是否做离心运动.②生活中离心现象的应用和防止.在实际中要经常考虑,如车辆转弯有规定的速度,运转的机器有一定的转速等.四、作业1.习题中的相关题目.2.理论问题:观察公路转弯处的限速标志,注意其限制速度值.五、板书设计六、本节优化训练设计1.做匀速圆周运动的物体,在合外力或者者者就做离心运动.2.以下哪些现象是为了防止物体产生离心运动()A.汽车转弯时要限制速度B.转速很快的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处转道的内轨要低于外轨D.离心水泵工作时3.一个做匀速圆周运动的物体,当F合<mrω2时()A.将沿切线方向做匀速直线运动飞出B.将做靠近圆心的曲线运动C.将做远离圆心的曲线运动D.将做平抛运动4.盛有质量为m的水的小桶,以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运IU动,水随桶转到最高点需要的向心力为mω2R,那么()A.当mω2R>mg时水就洒出来B.当mω2R<mg时水就洒不出来C.只有当mω2R=mg时水才不洒出来D.以上结论都不对5.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重状态,此时()A.宇航员已不受重力B.宇航员受力平衡C.重力正好做向心力,就没有加速度了D.重力正好做向心力,产生了向心加速度参考答案:1.突然消失缺乏以提供做圆周运动的向心力时2.ABC3.C4.D5.D。