2020高中物理第二章第3节圆周运动的实例分析3从供需关系理解离心现象同步练习

2020高中物理第二章第3节圆周运动的实例分析3从供需关系理解离心现象同步练习

第3节 圆周运动的实例分析3 从供需关系理解离心现象 ‎（答题时间：30分钟）‎ ‎1. 如图所示，在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两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（ ）‎ A. 两物体均沿切线方向滑动 B. 物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小 C. 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 D. 物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远 ‎2. 在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是（ ）‎ A. 没有相对运动趋势 B. 沿切线方向 ‎ C. 沿半径指向圆心 D. 沿半径背离圆心 ‎3. 如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是（ ）‎ 4‎ A. 脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的 B. 水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 C. 加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好 D. 靠近中心的衣物的脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 ‎4. 如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，则下列关于小球运动的说法正确的是（　　）‎ A. F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 B. F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C. F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D. F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心 ‎5. 如图所示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。关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 C. 摩擦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 ‎6. 中央电视台报道了一起离奇交通事故。家住公路弯处的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。交警以下判断，你认为正确的是（ ）‎ 4‎ A. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车受到离心力 B. 由图可知事故的原因可能是车速过快 C. 为尽量避免此类事故再次发生，公路在设计上应东高西低 D. 为尽量避免此类事故再次发生，可以减小路面弯道半径 ‎7. 生活中有很多离心现象，关于离心现象产生的原因，下列说法正确的是（ ） ‎ A. 物体做圆周运动时受到的离心力大于向心力 B. 物体所受合外力小于物体圆周运动所需要的向心力 C. 物体所受合外力大于物体圆周运动所需要的向心力 D. 以上说法都不对 ‎8. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=‎200m，桥高h=‎20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆质量m=‎1040kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为‎15m/s。（g取‎10m/s2）试计算：‎ ‎（1）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。‎ ‎（2）若小车在桥顶处的速度为时，小车如何运动。‎ 4‎ ‎1. BD 解析：对AB两个物体进行受力分析，找出向心力的来源，即可判断烧断细线后AB的运动情况。当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，且静摩擦力比绳子烧断前减小。故B、D正确，A、C错误。故选BD。‎ ‎2. D 解析：据题意，物体随转盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则物体相对于转盘的运动趋势是沿半径背离圆心，故选D。‎ ‎3. B 解析：脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故A正确；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；，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；靠近中心的衣服，R比较小，角速度一样，所以向心力小，脱水效果差，故D正确。‎ ‎4. A 解析：若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误。‎ ‎5. B 解析：本题考查圆周运动的规律和离心现象。摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误。‎ ‎6. B 解析：据题意，汽车在弯道上做离心运动，显然是速度过快，B选项正确；物体的受力只有重力、支持力和摩擦力，故A选项错误；为了减少事故，可以使路面倾斜，使重力和支持力的合力指向路面内侧，显然应该外侧（西）高，内侧（东）低，故C选项错误；据可知，同时也可以增大汽车转弯半径，从而减小过弯道所需向心力，故D选项错误。‎ ‎7. B 解析：物体做圆周运动时，半径方向的合力提供向心力，物体受力分析时仍然是重力、弹力、摩擦力，不存在向心力和离心力，向心力和离心力都是以效果命名的力，A错。如果半径方向的合外力不足以提供向心力，也就是小于向心力，那么物体就会偏离圆心做离心运动，B对，如果合外力大于向心力物体偏向圆心做向心运动，C、D错。‎ ‎8. 解：（1）小汽车通过桥顶时做圆周运动，受重力mg、支持力F，有 圆弧半径R，有：，解得圆弧半径R=‎260m，‎ 小汽车对桥面的压力大小等于支持力F=9500N。‎ ‎（2）当小汽车的重力完全提供向心力，压力为零，有：，；所以当小汽车在桥顶处的速度为时，小汽车做平抛运动 4‎