物理沪科版必修2课后训练：2.4研究离心现象及其应用

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1、课后训练1.如图所示，光滑的水平面上，小球加在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达F点时F突然发生变化，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2.如图所示，小球从“离心轨道”上滑下，若小球经过/点时开始脱离圆环，则对小A.自由落体运动B.平抛运动C.斜上抛运动D.竖直上抛运动3.下列关于离心运动的叙述正确的是（）A.离心运动的轨迹一定是曲

2、线B.离心运动的轨迹一定是直线C.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的D.汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故4.如图所示，一辆汽车行驶在半径为R的半圆路面上，当它到达路面顶端A时（）AA.速度不大于廊即可B.速度如果等于廊，汽车将做平抛运动C.汽车速度只有小于廊才能安全通过D.以上说法都不对5.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆上端套有一个质量为加的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度为⑴，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小是（）A.mRcoB.yjm2g2-m2

3、R2a)4C.J加2g2+加2人2”D.不能确定6•试管中装了血液，封住管口后，将此管固定在转盘上，如图所示，当转盘以一定角速度转动吋()A.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.I(IL液屮密度大的物质将聚集在管的屮央D.血液中的各物质仍均匀分布在管中7.在医院里常将许多用过的体温计装入水袋内放入离心机，通过离心机的转动，将水银甩冋玻璃泡内，试分析其中原理。8.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地而的最

4、大静摩擦力等于车重的0.6倍。(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？(取g=10m/s2)参考答案1答案：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。2答案：C解

5、析：当小球在力点脱离圆环时，小球的速度方向是圆周上力点的切线方向，即是斜向上的。另外，当小球离开圆环后，小球只受重力的作用，所以小球在离开圆环后的运动是一个斜上抛运动。3答案：CD解析：离心运动有时对我们有利，有时对我们有害，洗衣机的脱水筒就是利用离心运动将水从衣服上甩出去的；当汽车的转弯速度过大时，汽车受到的地面的摩擦力将不足以提供汽车转弯所需的向心力，所以汽车就做离心运动，很容易造成交通事故，C、D正确。物体做离心运动是由于物体做圆周运动时提供的向心力不足造成的，做离心运动的物体的运动轨迹有可能是直

6、线，也有可能是曲线，A、B错误。4答案：BC解析：当汽车运动到半圆路面的顶端时，汽车将受到重力和路面支持力的作用，即汽车在半圆路面顶端的向心力由重力和支持力的合力提供，所以汽车能够荻得的最大向心力等于重力，即汽车的最大速度就是亦斤，且当汽车有这个速度时，汽车对路面的压力为零。所以当汽车以这个速度行驶时就会脱离地面，做平抛运动。汽车要安全地通过,速度就得小于后斤。5答案：C解析：对小球进行受力分析可知，受重力G、杆对小球的作用力F,二者的合力提供水平方向上的向心力F向=niRco2,由三角形定则可知，F=

7、JG?g，R?/,由牛顿第三定律知，球对杆的作用力大小F=F。C正确。6答案：A解析：血液中密度大的物质做圆周运动所需的向心力，大于血液中同体积密度小的物质做圆周运动所需的向心力，故试管中密度比较大的物质会做离心运动，A正确。7答案：见解析解析：如图所示，体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测定体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动退回玻璃泡内。把用过的体温计放在离心机上时，转动离心机，当转速比较慢时，缩口的阻力足以提供向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动；当离心机转动的相当快时，缩口

8、的阻力不足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。、、I\F=mra)2、///8答案:150m9答案：90m/X解析：(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有VFmax=0.6〃g=m—,由速度。=30m/s,得弯道半径rmin=150m。(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向