《高中物理 2_3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用練習(xí) 粵教版必修21》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 2_3離心現(xiàn)象及其應(yīng)用練習(xí) 粵教版必修21（3頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第三節(jié)　離心現(xiàn)象及其應(yīng)用 一、單項(xiàng)選擇題 1．關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．物體一直不受外力作用時(shí)，可能做離心運(yùn)動(dòng) B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在外界提供的向心力突然變大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng) C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就將做離心運(yùn)動(dòng) D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng) 【答案】D 【解析】物體一直不受外力的作用，此時(shí)物體受到的只有重力，所以物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)或者是平拋運(yùn)動(dòng)，不是離心運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；向心力的突然變大時(shí)，合力大于了物體需要的向心力，物體要做向心運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤；合力大于需要的向心力時(shí)，物體要做向心運(yùn)動(dòng)，合力小于所需要的向心力時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，做的就是離心運(yùn)動(dòng)，所以向心力的數(shù)值發(fā)生變化也可能做向心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)，所以D正確． 2．用繩子拴一個(gè)小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷了以后，物體的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．沿半徑方向接近圓心 B．沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心 C．沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng) D．仍維持圓周運(yùn)動(dòng) 【答案】C 【解析】當(dāng)繩子斷了以后，向心力消失，物體做離心運(yùn)動(dòng)，由于慣性，物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)．選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 圖2－3－7 3．試管中裝了血液，封住管口后，將此管固定在轉(zhuǎn)盤上，如圖2－3－7所示，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以一定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(　　) A．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的外側(cè) B．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的內(nèi)側(cè) C．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的中央 D．血液中的各物質(zhì)仍均勻分布在管中 【答案】A 【解析】密度大，則同體積其質(zhì)量大，由F＝mrω2可知其需要的向心力大，將做離心運(yùn)動(dòng)，A對(duì)． 4．半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一個(gè)小物體A，今給它一個(gè)水平的初速度v0＝，則物體將(　　) A．沿球面下滑到水平面 B．先沿球面下滑一段，然后離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng) C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng) D．立即離開半球做平拋運(yùn)動(dòng) 【答案】D 【解析】在最高點(diǎn)，物體的速度達(dá)到，此時(shí)A對(duì)半圓球的壓力為零，做平拋運(yùn)動(dòng)，離開了球面． 二、雙項(xiàng)選擇題 5．做離心運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化情況是(　　) A．速度的大小不變，方向改變 B．速度的大小改變，方向不變 C．速度的大小和方向可能都改變 D．速度的大小和方向可能都不變 【答案】CD 【解析】若向心力突然消失，物體沿切線方向飛出，速度大小和方向都不變；若向心力不足，物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，速度的大小和方向都改變，所以C、D正確． 6．為了防止物體做離心運(yùn)動(dòng)而造成損失，下列做法正確的是(　　) A．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限定速度 B．洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)給衣服脫水 C．轉(zhuǎn)速較高的砂輪半徑不宜太大 D．將砂糖熔化，在有孔的盒子中旋轉(zhuǎn)制成“棉花糖” 【答案】AC 【解析】因?yàn)镕向心＝m，所以速度越快所需的向心力就越大，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度，來減小汽車所需的向心力，防止離心運(yùn)動(dòng)，故A正確；洗衣機(jī)脫水工作就是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；因?yàn)镕向心＝m所以轉(zhuǎn)速很高的砂輪所需的向心力就大，轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑做得太大，就會(huì)出現(xiàn)砂輪承受不了巨大的力而斷裂，出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)．所以砂輪要做的小一些．故C正確；將砂糖熔化，在有孔的盒子中旋轉(zhuǎn)，使其做離心運(yùn)動(dòng)，從而制成“棉花糖”，故D錯(cuò)誤． 7．洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上，則此時(shí)(　　) A．衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力 B．衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是摩擦力 C．筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大 D．筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大 【答案】AC 【解析】對(duì)衣服進(jìn)行受力分析，可知A正確，在豎直方向上衣物的重力等于其靜摩擦力，D錯(cuò)，向心力由彈力提供F＝mω2r，故C正確，B錯(cuò)． 8．如圖2－3－8所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正方體物塊．B、C處物塊的質(zhì)量相等且為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；點(diǎn)A、B與軸O的距離相等且為r，點(diǎn)C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) 圖2－3－8 A．C處物塊的向心加速度最大 B．A處物塊受到的靜摩擦力最小 C．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，最先滑動(dòng)起來的是C處的物塊 D．當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，最后滑動(dòng)起來的只是A處的物塊 【答案】AC 【解析】A、B、C處的滑塊沒有發(fā)生滑動(dòng)時(shí)角速度相同，由a＝ω2r知C處物塊的向心加速度最大，A選項(xiàng)正確，由f＝F＝mω2r知B處的物塊的靜摩擦力最小，B選項(xiàng)錯(cuò)，因f靜＝μmg，所以當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C處的物塊最先滑動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D選項(xiàng)錯(cuò)． 三、非選擇題 圖2－3－9 9．宇航員在航天之前需要進(jìn)行多種訓(xùn)練，其中圖2－3－9是離心實(shí)驗(yàn)器的原理圖．可以用此實(shí)驗(yàn)研究過荷對(duì)人體的影響，測(cè)定人體的抗荷能力．離心試驗(yàn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被測(cè)者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)觀察到圖中的直線AB(線AB與艙底垂直)與水平桿成30角，則被測(cè)者對(duì)座位的壓力是他所受重力的多少倍？ 【答案】2倍 圖2－3－10 10．如圖2－3－10所示，有一水平旋轉(zhuǎn)的圓盤，上面放一勁度系數(shù)為k的彈簧，彈簧的一端固定在軸O上，另一端掛一質(zhì)量為m的物體A，物體與盤面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(視最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，開始時(shí)彈簧未發(fā)生形變，長度為R，求： (1)當(dāng)圓盤的角速度ω為多少時(shí)，物體A開始滑動(dòng)？ (2)當(dāng)圓盤的角速度為2ω時(shí)，彈簧的伸長量為多少？ 【答案】(1)ω＞　(2) 【解析】當(dāng)圓盤的速度ω較小時(shí)，則靜摩擦力完全可以提供向心力，當(dāng)圓盤速度ω較大時(shí)，彈力與摩擦力的合力提供向心力． (1)當(dāng)物體A開始滑動(dòng)時(shí)，由最大靜摩擦力提供向心力，則有μmg＝mRω2，故ω＝ ，即當(dāng)圓盤的角速度ω＝ 再增加時(shí)，物體A開始滑動(dòng)． (2)當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速為2ω時(shí)，有 μmg＋kΔx＝m(2ω)2r，① r＝R＋Δx.② 由①②得Δx＝.