【步步高】（新课标）2022学年高中物理 2.4 研究离心现象及其应用每课一练 沪科版必修2

2.4研究离心现象及其应用题组一　对离心运动的理解1．关于离心运动，下列说法中正确的是(　　)A．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化变将做离心运动D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动答案　D解析　物体一直不受外力作用，物体应保持静止状态或匀速直线状态，选项A错误；作匀速圆周运动的物体，所受的合外力等于物体做匀速圆周运动的向心力，当外界提供的合外力增大时，物体所需的向心力并没有增大，物体将做近心运动，选项B错误；做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化，物体可能仍做圆周运动，例如变速圆周运动，也可能做近心运动或离心运动，选项C错误；根据离心运动的条件可知，选项D正确．2．用绳子栓一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，小球的运动情况是(　　)A．沿半径方向接近圆心B．沿半径方向远离圆心C．沿切线方向做直线运动D．仍维持圆周运动答案　C解析　当绳子断了以后，向心力消失，小球做离心运动，由于惯性，小球沿切线方向做直线运动，选项A、B、D错误，选项C正确．3．在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是(　　)A．沿切线方向B．沿半径指向圆心C．沿半径背离圆心D．无相对运动趋势答案　C解析　可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到的静摩擦力提供向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心，故C正确．4.某同学在进行课外实验时，做了一个“人工漩涡”的实验，取一个装满水的大盆，用手掌在水中快速转动，就在水盆中形成了“漩涡”，随着手掌转动越来越快，形成的漩涡也越来越大，如图1所示．则关于漩涡形成的原因，下列说法中正确的是(　　)-4-图1A．由于水受到向心力的作用B．由于水受到合外力的作用C．由于水受到离心力的作用D．由于水做离心运动答案　D解析　水在手的拨动下做圆周运动，当水转动越来越快时，需要的向心力也越来越大，当其所需的向心力大于所受合外力时，即做离心运动，故选项D正确．题组二　离心现象的应用与防止5．为了防止物体做离心运动而造成损失，下列做法正确的(　　)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不宜太大D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”答案　AC解析　汽车转弯时车速过大，静摩擦力不足以提供所需的向心力，会发生侧滑，造成交通事故，所以要限速，A正确；半径大、转速高的砂轮，所需向心力大，飞轮会发生破裂伤人，C正确；B、D是离心运动的利用．6.如图2所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中不正确的是(　　)图2A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的B．水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好答案　B解析　A项脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故A正确．-4-B项水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B错．C项F＝ma＝mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去．故C正确．D项中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差，故D正确．7．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，请拉好扶手”这样可以(　　)A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，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拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，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拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒答案　C解析　汽车转弯时，车内乘客随车做圆周运动，需要向心力，不拉好扶手，站着的乘客可能无法提供足够的向心力而做离心运动，向外侧倾倒．8．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是(　　)A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D．由公式F＝mω2R可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道答案　C解析　赛车行驶到弯道时，由于速度过大，使赛车受到静摩擦力不足以提供所需的向心力，所以赛车将沿切线方向冲出跑道，选项C符合题意．故选C.9.试管中装了血液，封住管口后，将试管固定在转盘上．如图3所示．当转盘以一定角速度旋转时(　　)图3A．血液中密度大的物质将聚集在管的外侧B．血液中密度大的物质将聚集在管的内侧C．血液中密度大的物质将聚集在管的中央D．血液中各种物质仍均匀分布在管中答案　A-4-解析　密度大，则同体积的物质其质量大，由F＝mRω2可知其需要的向心力大，将做离心运动，A正确．题组三　离心运动问题的分析10.如图4所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相等．当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且沿未滑动的状态时，烧断细线，则两物体的运动情况是(　　)图4A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C．两物体随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动D．物体A随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动，B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远答案　D解析　当两物体刚要滑动时，A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力fm.对A：fm－T＝mω2RA，对B：fm＋T＝mω2RB若此时剪断细线，A的向心力由圆盘的静摩擦力提供，且f＝mω2RA，所以f