3.3 离心现象 同步练习（解析版） 1．下列那些现象属于离心运动（　　） A．飞快旋转的洗衣机抽水桶 B．荡秋千 C．旋转木马 D．快速奔跑的百米运动员 2．在水平公路上行驶的汽车，当汽车以速度 v 运动时，车轮与路面间的静摩擦力恰好 等于汽车转弯所需要的向心力，汽车沿如图所示的圆形路径（虚线）运动。如果汽车 转弯速度大于 v，则汽车最有可能沿哪条路径运动？（　　） A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 3．试管中装满血液,封住管口后,将此管管口向里固定在转盘上,如图所示,当转盘以一定 的角速度转动时 A．血液中密度大的物质将聚集在管的底部 B．血液中密度大的物质将聚集在管口处 C．血液中密度大的物质将聚集在管的中央 D．血液中的各物质仍均匀分布在管中 4．如图所示，圆周 c 是质量为 m 的小球以速率 v 沿逆时针方向作匀速圆周运动的轨迹， 轨迹圆半径为 R. 当小球运动到图中 A 点时，小球所受向心力大小突变为 球随后的运动分析，其中正确的是 ( 　 ) Fn ，下列对小 A．若 B．若 C．若 D．若 Fn  0 ，小球将沿轨迹 d 作匀速直线运动 Fn  m v2 R ，小球可能沿轨迹 a 作匀速直线运动 0  Fn  m v2 R ，小球可能以小于 v 的速率沿轨迹 c 作圆周运动 0  Fn  m v2 R ，小球可能沿轨迹 b 作曲线运动 5．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A． B． 图中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 图中“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力等于其在 最低处水对碗底的压力 C． 图中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利 用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D． 图脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而 沿切线方向甩出 6．以下说法中正确的是（　　） A．平抛运动是一种匀变速曲线运动 B．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的 C．洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水甩掉 D．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车重力 7．如图所示的四种情形中，防止离心现象的是（　　） A．甲图火车转弯时，不得超速通过 B．乙图民间艺人在制作棉花糖 C．丙图仪器通过高速旋转分离血液成分 D．丁图洗衣机甩干时内筒在高速旋转 8．用细绳拴住一小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．在相同的转速下，绳越短越容易断 B．在相同的转速下，绳越长越容易断 C．在线速度相同时，绳越长越容易断 D．绳是否断与线速度无关 9．原来做圆周运动的物体产生离心运动的条件的简略表述，可以是（ ） A．当物体需要的向心力等于物体所受合外力时； B．当物体需要的向心力小于物体所受合外力时； C．当物体所受合外力小于作圆周运动所需要的向心力时； D．当物体所受的外力不能与向心力平衡时． 10．下列关于离心现象的说法中错误的是（　　） A．当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象 B．洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉的 C．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 D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线 方向运动 L 11．如图所示，长为 的悬线固定在 点，在 正下方 处有一钉子 ，把悬线另一 C O O 2 L 端的小球 m 拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬 间，则小球的（　　） A．向心加速度突然增大 B．角速度突然变小 C．线速度突然变小 D．向心力突然减小 12．图中物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动，下列说法中正确的是（ ） A．物块处于平衡状态 B．物块受二个力作用 C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越近，物块越容易脱离圆盘 D．在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘 13．场地自行车比赛包含计时赛、追逐赛等项目。在某次比赛中，某位运动员以 速度 v 在倾角为 θ 的倾斜赛道做半径为 R 的匀速圆周运动，如图所示，已知运动 员及自行车的总质量为 m，对于运动员和自行车组成的整体，则下列说法正确的 是（　　） A．可能受重力、支持力、摩擦力作用 B．可能受重力、支持力、向心力作用 C．受到的合力大小为 F m v2 R sin  D．若运动员突然加速，则有可能沿倾斜赛道做离心运动 14．如图所示，光滑水平面上，质量为 m 的小球在拉力 F 作用下做匀速圆周运动。若 小球运动到 P 点时，拉力 F 发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　 ） A．若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pb 做向心运动 C．若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 D．若拉力突然变大，小球将沿轨迹 Pc 做向心运动 15．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆 桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动．则 A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大 B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变 C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大 D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变 16．铁路的弯道通常都设计成外高内低。若某转弯处的限定速度为 v，当火车以该限定 速度通过时，请分析此时火车所需向心力的来源。若火车的实际速度低于限定速度， 对铁轨有何影响? 17．如图所示，有一质量为 m 的小球 P 与穿过光滑水平板中央小孔 O 的轻绳相连，用 力拉着绳子另一端，使小球 P 在水平板内绕 O 点做直径为 d、角速度为 ω 的匀速圆周 运动。某时刻将绳子从这个状态迅速放松，后又绷直，使小球 P 绕 O 点做直径为 D（ D  d ）的匀速圆周运动，则： (1)从绳子放松到拉直这段过程经历了多长时间？ (2)后一次小球做匀速圆周运动时绳上拉力为多大？ 参考答案 1．A 【详解】 做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的 向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。故 A 正确。 故选 A。 2．B 【详解】 汽车速度增加，将做离心运动，B 正确。 故选 B。 3．A 【详解】 当转盘快速转动时，血液将随试管一起做匀速圆周运动，需要指向圆心的力提供向心力， 根据公式： Fn=mω2r=ρVω2r 可知半径相等、体积相等的情况下，密度越大需要的向心力越大，所以血液中密度大的物 质将会聚集在试管的底部，由外侧的支持力提供做圆周运动的向心力，故 A 正确，BCD 错 误． 故选 A 点睛：试管固定在转盘上，当转盘快速转动时，血液将随试管一起做匀速圆周运动，根据 合外力提供向心力分析即可． 4．D 【详解】 根据题意可知，当 Fn  mv 2 mv 2 Fn  R 时，则沿圆周 c 运动；当 R 时，则做近心运动；当 0  Fn  mv 2 R 时，可能沿 b 离心飞出；当 Fn  0 时，沿切线 a 飞出，故 ABC 错误，D 正确； 故选 D． 【点睛】 做圆周运动的物体，当提供的向心力等于需要的向心力时，才做匀速圆周运动，而当提供 的向心力小于需要的向心力，则做近心运动，而大于需要的向心力时，则做离心运动． 5．A 【详解】 A．图中汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，选项 A 正确； B．图中“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力 F1  m v2  mg l F2  m v2  mg l 在最低处水对碗底的压力 则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，选项 B 错误； C．图中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和 支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故 C 错误； D．衣机脱水桶的脱水原理是：水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力， 所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故 D 错误。 故选 A。 6．A 【详解】 A．平抛运动的加速度是恒定的，是一种匀变速曲线运动，选项 A 正确； B．做匀速圆周运动的物体，所受合力大小是恒定的，但是方向不断变化，则选项 B 错误； C．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉，选项 C 错误； D．汽车通过拱形桥最高点时，根据 mg  FN  m 可得 v2 R FN  mg  m v2  mg R 即汽车对桥的压力小于汽车重力，选项 D 错误。 故选 A。 7．A 【详解】 A．火车转弯时，按规定速度通过是为了防止离心现象，故 A 正确； B．制作“棉花糖”的过程中，糖熔化后被甩出，做离心运动，是应用了离心现象，故 B 错误； C．通过高速旋转分离血液成分，是应用了离心现象，故 C 错误； D．洗衣机脱水利用了水在高速旋转，附着力小于向心力时做离心运动，是应用了离心现 象，故 D 错误。 故选 A。 8．B 【详解】 AB．绳的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，由 F  mr (2 n) 2 知，在相同的转速下，r 越小，F 越小，绳越不容易断，r 越大，F 越大，绳越容易断，故 A 错误，B 正确； CD．由 F m v2 r 知在线速度相同时，r 越大，F 越小，绳越不容易断，故 CD 错误。 故选 B。 9．C 【解析】 当物体所受合外力小于做圆周运动所需的向心力时，会出现离心现象，故 A、B、D 错误， C 正确．故选 C． 【点睛】物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力． 注意所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出． 10．A 【详解】 A．离心力是不存在的，因为它没有施力物体。所以物体不会受到离心力，A 选项符合题 意，故 A 正确。 B．洗衣机脱水时，附着在衣服上的水份被甩掉，是因为提供的向心力不满足所需要的向 心力，做离心运动，B 选项不合题意，故 B 错误； C．做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所 需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。C 选项不合题 意，故 C 错误； D．当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态。所以做匀 速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线 做直线运动。D 选项不合题意，故 D 错误。 故选 A。 11．A 【详解】 C．绳碰到钉子前后的瞬间，根据