2024年新教材高中物理第二章圓周運(yùn)動(dòng)第四節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用訓(xùn)練含解析粵教版必修2

PAGE4-第四節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用A級合格達(dá)標(biāo)1.在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的小型風(fēng)扇扇葉上趴著一個(gè)相對扇葉靜止的小蟲，則小蟲相對扇葉的運(yùn)動(dòng)趨勢是（）A.沿切線方向 B.沿半徑指向圓心C.沿半徑背離圓心 D.無相對運(yùn)動(dòng)趨勢解析：可由靜摩擦力的方向推斷運(yùn)動(dòng)趨勢的方向，小蟲受到的靜摩擦力供應(yīng)向心力，指向圓心，故小蟲相對扇葉的運(yùn)動(dòng)趨勢是沿半徑背離圓心.故C正確.答案：C2.洗衣機(jī)的脫水筒在工作時(shí)，有一衣物附著在豎直的筒壁上，則此時(shí)（）A.衣物受重力和摩擦力作用B.衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由摩擦力供應(yīng)C.筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D.筒壁對衣物的摩擦力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大解析：衣物在豎直方向受重力和摩擦力的作用且f＝mg，摩擦力f不變，水平方向受彈力的作用，A、D錯(cuò)；衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由彈力供應(yīng)，由N＝mω2r可知當(dāng)角速度增大時(shí).彈力N增大，B錯(cuò)，C對.答案：C3.下列說法中正確的是（）A.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，將離圓心越來越遠(yuǎn)B.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑漸漸增大的圓C.做離心運(yùn)動(dòng)的物體，肯定不受到外力的作用D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，因受合力大小變更而不做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將做離心運(yùn)動(dòng)解析：離心運(yùn)動(dòng)指離圓心越來越遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)，A正確；物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡可能是直線，也可能是曲線，但不是圓，B錯(cuò)誤；當(dāng)物體的合外力突然為零或小于向心力時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合外力大于向心力時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤.答案：A4.如圖所示為摩托車競賽中運(yùn)動(dòng)員在水平路面上急轉(zhuǎn)彎的情景，運(yùn)動(dòng)員在通過彎道時(shí)，假如限制不當(dāng)會(huì)發(fā)生側(cè)滑而摔離正常競賽路途.將運(yùn)動(dòng)員與摩托車看作一個(gè)整體，下列說法正確的是（）A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到離心力的作用B.為了避開轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生側(cè)滑，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)加速離開彎道C.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所需的向心力D.運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎所需的向心力由地面對車輪的支持力與重力的合力供應(yīng)解析：發(fā)生側(cè)滑緣由是運(yùn)動(dòng)員的速度過大，所須要的向心力過大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所須要的向心力.為了避開轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生側(cè)滑，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)減速離開彎道，故C正確，A、B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎所需的向心力由賽道對車輪的靜摩擦力供應(yīng)，故D錯(cuò)誤.答案：C5.市內(nèi)公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎前，車內(nèi)廣播中就要播放錄音：“乘客們請留意，前面車輛轉(zhuǎn)彎，請拉好扶手?！边@樣可以（）A.提示包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向前傾倒B.提示包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向后傾倒C.主要是提示站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D.主要是提示站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒解析：車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，站著的乘客假如不拉好扶手，有可能由于離心運(yùn)動(dòng)而向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒.答案：C6.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡（）A.肯定是曲線B.肯定是直線C.可能是直線，可能是曲線D.肯定是圓周運(yùn)動(dòng)解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消逝時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)，軌跡是直線；當(dāng)合外力不足以供應(yīng)所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線.所以離心運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是直線也可能是曲線，故C正確，A、B錯(cuò)誤.合外力不足以供應(yīng)所需的向心力時(shí)，物體做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，所以軌跡不行能是圓，故D錯(cuò)誤.答案：CB級等級提升7.如圖所示，圓周c是質(zhì)量為m的小球以速率v沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，軌跡圓半徑為R.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中A點(diǎn)時(shí)，小球所受向心力大小突變?yōu)镕n.下列對小球隨后的運(yùn)動(dòng)分析，正確的是（）A.若Fn＝0，小球?qū)⒀剀壽Ed做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.若Fn>meq\f(v2,R)，小球可能沿軌跡a做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.若0<Fn<meq\f(v2,R)，小球可能以小于v的速率沿軌跡c做圓周運(yùn)動(dòng)D.若0<Fn<meq\f(v2,R)，小球可能沿軌跡b做曲線運(yùn)動(dòng)解析：依據(jù)題意可知，當(dāng)Fn＝eq\f(mv2,R)時(shí)，則沿圓周C運(yùn)動(dòng)；當(dāng)Fn>eq\f(mv2,R)時(shí)，則做近心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)0<Fn<eq\f(mv2,R)時(shí)，可能沿b離心飛出；當(dāng)Fn＝0時(shí)，沿切線a飛出.故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.答案：D8.如圖所示，在注滿水的玻璃管中放一個(gè)乒乓球，然后再用軟木塞封住管口，將此玻璃管放在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤上，且保持與轉(zhuǎn)盤相對靜止，則乒乓球會(huì)（）A.向外側(cè)運(yùn)動(dòng)B.向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)C.保持不動(dòng)D.條件不足，無法推斷解析：若把乒乓球換成等體積的水球，則此水球?qū)?huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，能夠使水球做圓周運(yùn)動(dòng)的是兩側(cè)的水的合壓力，而且這兩側(cè)壓力不論是對乒乓球還是水球都是一樣的.但由于乒乓球的質(zhì)量小于相同體積的水球的質(zhì)量，所以此合壓力大于乒乓球在相同軌道相同角速度下做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以乒乓球?qū)?huì)做近心運(yùn)動(dòng).故B正確.答案：B9.汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎，地面對車的摩擦力已達(dá)到最大值.當(dāng)汽車的速率增大到原來的2倍時(shí)，若使車在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)（）A.增大到原來的2倍 B.減小到原來的一半C.增大到原來的4倍 D.減小到原來的四分之一解析：汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎，向心力由靜摩擦力供應(yīng).設(shè)汽車質(zhì)量為m，汽車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑為r，則μmg＝meq\f(v2,r)，由此得r∝v2，故速率增大到原來的2倍，轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)增大到原來的4倍，選項(xiàng)C正確.答案：C10.某游樂場里的賽車場地為圓形，半徑為100m，一賽車和車手的總質(zhì)量為100kg，輪胎與地面間的最大靜摩擦力為600N（g取10m/s2）.（1）若賽車的速度達(dá)到72km/h，這輛車在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑？（2）若將場地建成外高內(nèi)低的圓形，且傾角為30°，賽車的速度多大時(shí)，車手感覺不到自己有相對車的側(cè)向的運(yùn)動(dòng)趨勢？解析：（1）賽車在場地上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜摩擦力供應(yīng).賽車做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力為F＝meq\f(v2,r)＝400N<600