高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析3 從供需關(guān)系理解離心現(xiàn)象同步練習(xí) 教科版必修2.doc

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第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析3 從供需關(guān)系理解離心現(xiàn)象 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，則（ ） A. 兩物體均沿切線方向滑動(dòng) B. 物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所受摩擦力減小 C. 兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng) D. 物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體A發(fā)生滑動(dòng)，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn) 2. 在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上有一個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止的物體，則物體相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢是（ ） A. 沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢 B. 沿切線方向 C. 沿半徑指向圓心 D. 沿半徑背離圓心 3. 如圖所示，洗衣機(jī)的脫水桶采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ） A. 脫水過程中，衣物是緊貼桶壁的 B. 水會(huì)從桶中甩出是因?yàn)樗问艿较蛐牧艽蟮木壒? C. 加快脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好 D. 靠近中心的衣物的脫水效果不如四周的衣物脫水效果好 4. 如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)F突然發(fā)生變化，則下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（　　） A. F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) B. F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) C. F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) D. F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc逐漸靠近圓心 5. 如圖所示是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形，轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動(dòng)。關(guān)于摩托車滑動(dòng)的問題，下列論述正確的是（　?。? A. 摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用 B. 摩托車所受外力的合力小于所需的向心力 C. 摩擦車將沿其線速度的方向沿直線滑去 D. 摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去 6. 中央電視臺(tái)報(bào)道了一起離奇交通事故。家住公路彎處的李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖進(jìn)李先生家，造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案。經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖所示。交警以下判斷，你認(rèn)為正確的是（ ） A. 由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囀艿诫x心力 B. 由圖可知事故的原因可能是車速過快 C. 為盡量避免此類事故再次發(fā)生，公路在設(shè)計(jì)上應(yīng)東高西低 D. 為盡量避免此類事故再次發(fā)生，可以減小路面彎道半徑 7. 生活中有很多離心現(xiàn)象，關(guān)于離心現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，下列說法正確的是（ ） A. 物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的離心力大于向心力 B. 物體所受合外力小于物體圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力 C. 物體所受合外力大于物體圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力 D. 以上說法都不對(duì) 8. 城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋，如圖所示，橋面為圓弧形的立交橋AB，橫跨在水平路面上，長為L=200m，橋高h(yuǎn)=20m。可以認(rèn)為橋的兩端A、B與水平路面的連接處是平滑的。一輛質(zhì)量m=1040kg的小汽車沖上圓弧形的立交橋，到達(dá)橋頂時(shí)的速度為15m/s。（g取10m/s2）試計(jì)算： （1）小汽車在橋頂處對(duì)橋面的壓力的大小。 （2）若小車在橋頂處的速度為時(shí)，小車如何運(yùn)動(dòng)。  1. BD 解析：對(duì)AB兩個(gè)物體進(jìn)行受力分析，找出向心力的來源，即可判斷燒斷細(xì)線后AB的運(yùn)動(dòng)情況。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，A靠細(xì)線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B靠指向圓心的靜摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以燒斷細(xì)線后，A所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，A要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)，但是B所需要的向心力小于B的最大靜摩擦力，所以B仍保持相對(duì)圓盤靜止?fàn)顟B(tài)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且靜摩擦力比繩子燒斷前減小。故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。故選BD。 2. D 解析：據(jù)題意，物體隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由靜摩擦力提供向心力，方向始終指向圓心，則物體相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢是沿半徑背離圓心，故選D。 3. B 解析：脫水過程中，衣物做離心運(yùn)動(dòng)而甩向桶壁，故A正確；水滴依附的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉，故B錯(cuò)；，增大會(huì)使向心力F增大，而轉(zhuǎn)筒有洞，不能提供足夠大的向心力，水滴就會(huì)被甩出去，增大向心力，會(huì)使更多水滴被甩出去，故C正確；靠近中心的衣服，R比較小，角速度一樣，所以向心力小，脫水效果差，故D正確。 4. A 解析：若F突然消失，小球所受合外力突變?yōu)?，將沿切線方向勻速飛出，A正確；若F突然變小不足以提供所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動(dòng)，B、D錯(cuò)誤；若F突然變大，超過了所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u靠近圓心的運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤。 5. B 解析：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和離心現(xiàn)象。摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，A項(xiàng)錯(cuò)誤；摩托車正常轉(zhuǎn)彎時(shí)可看做是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力等于向心力，如果向外滑動(dòng)，說明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B項(xiàng)正確；摩托車將在沿線速度方向與半徑向外的方向之間做離心曲線運(yùn)動(dòng)，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6. B 解析：據(jù)題意，汽車在彎道上做離心運(yùn)動(dòng)，顯然是速度過快，B選項(xiàng)正確；物體的受力只有重力、支持力和摩擦力，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；為了減少事故，可以使路面傾斜，使重力和支持力的合力指向路面內(nèi)側(cè)，顯然應(yīng)該外側(cè)（西）高，內(nèi)側(cè)（東）低，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)可知，同時(shí)也可以增大汽車轉(zhuǎn)彎半徑，從而減小過彎道所需向心力，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 7. B 解析：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，半徑方向的合力提供向心力，物體受力分析時(shí)仍然是重力、彈力、摩擦力，不存在向心力和離心力，向心力和離心力都是以效果命名的力，A錯(cuò)。如果半徑方向的合外力不足以提供向心力，也就是小于向心力，那么物體就會(huì)偏離圓心做離心運(yùn)動(dòng)，B對(duì)，如果合外力大于向心力物體偏向圓心做向心運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)。 8. 解：（1）小汽車通過橋頂時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，受重力mg、支持力F，有 圓弧半徑R，有：，解得圓弧半徑R=260m， 小汽車對(duì)橋面的壓力大小等于支持力F=9500N。 （2）當(dāng)小汽車的重力完全提供向心力，壓力為零，有：，；所以當(dāng)小汽車在橋頂處的速度為時(shí)，小汽車做平拋運(yùn)動(dòng)