高中物理 第4章 第4节 离心运动同步练测 鲁科版必修2

一、选择题（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分，共56分） 1.（多选）下列现象中，能用离心现象解释的是（ ）A.拍掉衣服表面的灰尘B.洗衣机的脱水筒把衣服上的水脱干C.使用离心机可迅速将悬浊液中的颗粒沉淀D.在汽车转弯时，要用力拉紧扶手，以防摔倒2.（单选）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，它将沿切线做匀速直线运动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3.（单选）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4.（单选）一个做匀速圆周运动的物体，当 <时（ ）A.将沿切线方向匀速直线飞出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5.（单选）盛有质量为的水的水桶以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运动，水随桶转到最高点需要的向心力为，则（ ）A.当>时水会洒出来B.当时水不会洒出来C.只有当时水才不洒出来D.以上结论都不对6.（单选）半径为的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，如图4-4-1所示.今给小物体一个水平初速度，图4-4-1则物体将（ ）A.沿球面滑至点B.先沿球面滑至某点再离开球面做斜下抛运动图4-4-2C.按半径大于的新圆弧轨道运动D.立即离开半球面做平抛运动7.（单选）如图4-4-2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、计算题（本题共4小题，每题11分，共44分，作图题要作图规范，计算题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）图4-4-38.如图4-4-3所示，细绳一端系着一个质量为0.5 kg的物体，静止在水平面上；另一端通过光滑的小孔吊着质量0.3 kg的物体.的中点与圆孔的距离为0.2 m，并知和水平面的最大静摩擦力为2 N.现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围内会处于静止状态？（取10 m/）9.已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.40，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若水平公路转弯处的半径为25 m，取10 m/，求汽车转弯时为了使车轮不打滑所允许的最大速度为多少？10.如图4-4-4所示，有一质量为的小球与穿过光滑水平板中央小孔的轻绳相连，用力拉着绳子另一端使球在水平板内绕点做半径为、角速度为的匀速圆周运动.求：（1）此时小球的速率为多大？（2）若将绳子从这个状态迅速放松，后又拉直，使小球绕点做半径为的匀速圆周运动，则从放松到拉直这段过程经历了多长时间？图4-4-4 11.汽车以很大的速度在广阔的水平面上匀速行驶，驾驶员突然发现前方有一条横沟，为了避免发生事故，驾驶员应该急刹车还是急转弯？（两种情况下，地面提供的摩擦力相同）参考答案1.BCD2.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，是由它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，它并不受离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于 <，故A错误.物体做匀速圆周运动时，若它受到的力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故C正确，B、D错误.3.B解析：只有向心加速度大小、方向均不变，才是匀变速运动，故A错误，B正确；物体做离心运动不是因为“离心力”的作用，而是因为 >，故C、D错误.4.C解析： <，物体将做离心运动，轨迹为曲线.5.D解析：当>时，桶底会对水产生压力，将向心力不足部分补齐，水不会洒出来，A错误.当时水将做近心运动，水会洒出来，B错误.从上面的分析可知水不洒出来的条件是故只有D正确.6.D解析：物体线速度，此时物体对球面无压力作用，将做平抛运动飞出.7.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，所以乒乓球将会做近心运动.8.10 rad/s50 rad/s解析：当物体受到的静摩擦力达到最大为，方向指向圆心时，物体做圆周运动的向心力最大，为 当物体受到的静摩擦力达到最大为，方向背离圆心时，物体做圆周运动的向心力最小，为另有向心力公式联立式并代入数据得 =50 rad/s, =10 rad/s.所以圆盘旋转的角速度的范围为10 rad/s50 rad/s.图4-4-59.10 m/s解析：本题中，摩擦力提供汽车转弯时所需的向心力，要使汽车不打滑，汽车所需的向心力不能大于最大静摩擦力的大小，否则汽车将做离心运动，发生危险.以汽车为研究对象，汽车受重力、支持力和摩擦力的作用，其中摩擦力提供汽车转弯时所需的向心力.作出汽车转弯时的受力示意图，如图4-4-5所示，则由以上分析可知由两式可解得0.4×10×25 m/s10 m/s故汽车转弯时为了使车轮不打滑所允许的最大速度为10 m/s.10.（1）(2) 解析：（1）小球绕点做半径为、角速度为的匀速圆周运动的速率为.图4-4-6（2）将绳子迅速放松，小球所受外力突然消失，小球向心力消失，则沿圆周切线方向以原来的速度做直线运动，远离圆心.设经过时间又将绳子拉直，小球在绳子拉力作用下绕点做半径为的匀速圆周运动，此段时间内发生位移,如图4-4-6所示，构成一个直角三角形，为斜边，由直角三角形知识得因为所以= 11.应该急刹车解析：设地面提供的摩擦力大小为，则刹车时,且解得刹车位移转弯时，得半径=由于，故刹车安全.