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1、2022年高中物理第4章匀速圆周运动第4节离心运动课下作业含解析鲁科版1.如图1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。对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 图1C摩托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解析：当摩托车所受外力的合力恰好提供所需的向心力时，摩托车做匀速圆周运动，当摩托车所受外力的合力小于所需的向心力时，摩托车将做离心运动，因摩擦力的存在，摩托车圆周运动的半径变大，但不会沿半径方向沿直线滑出，也不
2、会沿线速度方向沿直线滑出，故B正确，C、D错误；摩托车做离心运动，并不是受离心力作用，A错误。答案：B2.如图2所示，光滑水平面上，小球m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，关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa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 图2C若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做离心运动解析：拉力消失后小球所受合力为零，故将沿切线Pa飞出，A正确；若拉力突然变小，拉力不足以提供所需向心力，球将沿曲线Pb做离心运动，B、D错；若拉力突然变大，拉力大于所需向心力，球将
3、沿Pc做靠近圆心的运动，即近心运动，C错。答案：A3为了防止物体做离心运动而造成损失，下列哪些做法是正确的()A汽车转弯时要限定速度B洗衣机转动给衣服脱水C转速较高的砂轮半径做的尽量大些D将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”解析：由Fm可知做圆周运动的物体，半径一定，当速度较大时所需的向心力较大，所以汽车转弯时要限速，以防汽车滑出公路，A正确；转速较高时，由Fm2r知，半径较大时所需向心力较大，所以砂轮半径不宜太大，以防砂轮断裂而伤人，C错误。B、D都是利用离心现象。答案：A4在人们经常见到的以下现象中，不属于离心现象的是()A舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子会张开B在雨中转动一个伞柄，
4、伞面上的雨水会很快地沿伞面运动，到达边缘后雨水将沿切线方向飞出C满载黄沙或石子的卡车，在急转弯时，部分黄沙或石子会被甩出D守门员把足球踢出后，球在空中沿着弧线运动解析：舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子是因离心运动而张开；雨伞转动时，因水滴与雨伞间的吸附力小于向心力，所以水滴做离心运动；卡车急转弯时，黄沙或沙子因相互作用力小于向心力做离心运动而被甩出；守门员踢出的足球做的是抛体运动。所以只有D项不属于离心现象。答案：D5.如图3所示，小物块在光滑的水平面上做匀速圆周运动，若剪断细线后，小物块将()A继续做匀速圆周运动B向圆心靠近图3C做半径逐渐变大的曲线运动D做匀速直线运动解析：小物块在光滑的水平
5、面上做匀速圆周运动，向心力由细线的拉力提供。若剪断细线，向心力消失，由于惯性，物块将沿切线方向做匀速直线运动。答案：D6做离心运动的物体，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速度的大小和方向可能都改变D速度的大小和方向都不变解析：离心运动表现为两种形式：一是沿切线远离圆心，做匀速直线运动，这种情况下，速度的大小和方向都不变；二是介于切线与圆周之间远离圆心，这种情况是由于合外力不足以提供所需的向心力造成的，合外力在切向和法向上都有分力，故速度的大小和方向都变化A、B、D错误，C正确。答案：C7盛有水的质量为m的小桶，以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运动，水随
6、桶达到最高点需要的向心力为mR2，则()A当mR2mg时水就洒出来B当mR2mg时水就不洒出来C只有当mR2mg时水才不洒出来D以上结论都不对解析：当mgmR2时，重力不足以提供向心力，水就挤压水桶底部，水有向外运动趋势而不会洒落下来，C对。答案：C8.如图4所示，小球原来能在光滑的水平面上做匀速圆周运动，若剪断B、C之间的细绳，当A球重新达到稳定状态后，则A球的()A运动半径变大B速率变大图4C角速度变大D周期变小解析：剪断细绳的瞬间对A分析可得F向F拉m，由于F拉，v不变，则物体A做离心运动，R，A正确，B错；由F向m2R得F向减小；半径R增大，则减小，C错；由周期T，减小，则T增大，D错
7、误。答案：A9.如图5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，被测试者做匀速圆周运动。现观察到图中直线AB(即垂直于座位的直线)与水平杆成30角，则被测试者对座位的压力是他所受重力的多少倍？解析：被测试者做圆周运动所需的向心力由他所受的重力和座 图5位对他的支持力的合力提供，如图所示，Ncos 30mr2N sin 30mg由得：N2mg被测试者对座位的压力和座位对他的支持力是一对作用力与反作用力，所以他对座位的压力大小是他所受重力的2位。答案：2倍10.如图6所示，OA为一轻杆，与OO轴成角，杆上套有一个质量为m的圆环，可沿轻杆无摩擦地滑动。当轻杆与OO轴成角绕OO轴匀速转动时，圆环在距O点为l处相对杆静止，求此时轻杆转动的角速度。若用外力将OA杆与OO轴的夹角变大或变小，则环会出现什么现象？ 图6 答案：环做匀速圆周运动的向心力是由环的重力和杆对环的弹力的合力提供的，即mgcot m2lsin ，即 ，由此可知，增大，所需向心力增大，而提供向心力的合外力即减小，合外力不足以提供向心力，物体做离心运动，而环只有上滑才是离圆心越来越远；否则反之。
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