高中物理 24《研究离心现象及其应用》同步精练精析 沪科版必修2

2.4 研究离心现象及其应用

【学业达标训练】

1.下列关于离心现象的说法正确的是( )

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】选C.向心力是根据效果命名的.做匀速圆周运动的物体所需要的向心力,是它所受的某个力或几个力的合力提供的,但并不受离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合=F向

2.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

【解析】选C.做圆周运动的物体,若合外力的向心(垂直于速度方向)分力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,运动可能是直线也可能是曲线,但轨道不可能是小圆.

3.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是（）

A.因为向心加速度大小不变,故是匀变速运动

B.由于向心加速度的方向变化,故是变加速运动

C.用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,线断后,物体受到离心力作用,而背离圆心运动

D.向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力

【解析】选B.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻在变,是变加速运动,故A错误,B正确;在惯性参考系中,没有“离心力”这个概念,故C、D均不正确.

4.(2010·泰安高一检测)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：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请抓好扶手.”这样可以( )

A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均抓好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒

B.提醒包括坐着和站着的全体乘客均抓好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒

C.主要是提醒站着的乘客抓好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒

D.主要是提醒站着的乘客抓好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒

【解析】选C.车辆在转弯时，由于惯性人有相对汽车向外侧运动的趋势，因此容易向外侧倾倒，故C正确.

5.下列说法错误的是（）

A.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的

B.离心干燥器是利用离心运动把附在物体上的水分甩掉的

C.汽车转弯时速度过大，会因离心运动而造成交通事故

D.以正常转速转动的砂轮，若转速突然减小，砂轮将会破裂

【解析】选D.脱水筒、离心干燥器都是利用离心运动甩掉水的，A、B正确；汽车转弯时速度过大，所需向心力大于最大静摩擦力而做离心运动造成交通事故，C正确；转动的砂轮突然减速则需要的向心力将随之减小，不易发生离心现象，D错误.

【素能综合检测】

一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题至少一个选项正确）

1.洗衣机的甩干筒（竖直放置）在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（）

A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力

B.衣物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.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大

【解析】选A、C.衣物附在筒壁上时，受重力、弹力和摩擦力，弹力提供向心力，由N=mω2r及ω=2πn知,转速n增大，弹力增大，重力和摩擦力平衡，故A、C正确，B、D错误.

2.飞机在俯冲拉起时，飞行员会出现短暂的双目失明，甚至昏厥的现象，其原因是（）

A.飞行员由于营养不良造成体质下降

B.由于高空缺氧

C.由于离心运动，使飞行员大脑短暂供血不足

D.高空中气温太低

【解析】选C.飞机俯冲拉起时飞行员随飞机一起做圆周运动，由于离心现象，使飞行员头部供血不足，所以会出现双目失明甚至昏厥的现象.

3.一个做匀速圆周运动的物体,当实际提供的向心力小于其所需要的向心力mω2r时,则（）

A.将沿切线方向飞出做匀速直线运动

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

【解析】选C.当物体受到的合外力小于其所需要的向心力时,物体将做远离圆心的曲线运动;只有当合外力

突然减小为零时,物体才沿切线方向飞出做匀速直线运动,故选项C正确,A、B、D错误.

4.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,

转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,下列说法正确的是( )

A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁

B.游客处于失重状态

C.游客受到的摩擦力等于重力

D.随着转速的增大游客有沿筒壁向上滑动的趋势

【解析】选C.游客随圆筒做圆周运动,当地板塌落后,游客仍能紧贴器壁而不落下去,此时筒壁对游客有两

个力作用,即弹力和摩擦力,弹力提供向心力,摩擦力与重力平衡,所以筒壁对游客的作用力方向斜向上,故

只有C正确.

5.(思维拓展题)如图1所示,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相对静止( )

A.增大圆盘转动的角速度

B.增大滑块到转轴的距离

C.增大滑块的质量m

D.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

【解析】选C.用ω、r分别表示圆盘转动的角速度和滑块到转轴的距离,圆盘对滑块的最大静摩擦力

f m=μm

g ①

滑块跟随圆盘的转动做匀速圆周运动,恰不发生相对滑动时,应有mω2r=f m. ②

联立①②两式得: