2.4 离心现象及其应用同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．下列现象中，与离心现象无关的是（　　） A．用洗衣机脱去湿衣服中的水 B．旋转雨伞上的水滴 C．汽车紧急刹车时，乘客身体向前倾斜 D．运动员将链球旋转起来后掷出 2．下列有关离心现象及其应用的说法中错误的是 ( 　　 ) A．提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干 B．转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心 C．为了防止发生事故，高速转动的砂轮，飞轮等不能超过允许的最大转速 D．离心干燥 ( 脱水 ) 器是利用离心离心现象工作的机械 3．如图所示，光滑水平面上，小球在绳拉力作用下做匀速圆周运动，若小球运动到 P 点时，绳突然断裂， 小球将 A．将沿轨迹 Pa 做离心运动 B．将沿轨迹 Pb 做离心运动 C．将沿轨迹 Pc 做离心运动 D．将沿轨迹 Pd 做离心运动 4．下列说法中正确的是（ ） A．为了减轻对火车轨道的损坏，轨道转弯处应该使外轨略高于内轨 B．甩干桶将湿衣服脱水是因为衣服 上的水受到向外的推力 C．为了减轻汽车对桥体的损坏，拱桥应该向下凹 D．火箭加速上升阶段，火箭处于失重状态 5．下列哪些措施不是为了防止离心现象造成的危害（　　） A．高速公路上设立确定车距的标志 B．高速公路上将要进入弯道处设有限速的警示标志 C．工厂里磨刀用的砂轮外侧加一个防护罩 D．汽车车轮加装一个挡泥板 6．下列关于离心运动的叙述中不正确的是（　　） A．离心运动是由于合力不足以提供向心力而引起的 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 7．洗衣机脱水筒中的衣服在脱水过程中，下列说法正确的是（　　） A．衣服受到重力，筒壁的弹力，摩擦力和向心力 B．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 C．由于水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，水滴沿切线方向甩出 D．水滴由于受到的离心力大于它所受的向心力而沿背离圆心的方向甩出 8．关于离心运动，下列说法中正确的是（　　） A．日常生活中遇到的离心运动都是有危害的，要防止任何离心运动的发生 B．物体受到向心力作用，但可能做离心运动 C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动 D．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动 9．如图所示的圆周运动，下列说法不正确的是（　　） A．如图 a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B．如图 b，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外侧车轮的轮缘会有挤压作用 C．如图 c，水会从脱水筒甩出是因为水滴受到的向心力很大 D．如图 d，在水平公路上行驶的汽车，车轮与路面之间的静摩擦力提供转弯所需的向心力 10．平昌冬奥会武大靖在 500m 短道速滑项目中以 39 秒 584 的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的 世界纪录。运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，如图则武大靖在平滑冰面上匀速率转弯时（匀速 圆周运动），下列说法正确的是（　　） A．所受的地面的作用力与重力平衡 B．冰面对武大靖支持力的方向斜向上 C．静摩擦力提供向心力 D．运动员进入弯道时，如果速度过快，离心力增大，他会做离心运动而滑离轨道 11．光滑水平面上，小球 m 的拉力 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正确的是（ ） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹 Pb 做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将可能沿半径朝圆心运动 D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹 Pc 做近心运动 12．雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车 后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所 示，图中 a、b、c、d 为后轮轮 胎边缘上的四个特殊位置，则（　　） A．泥巴在图中 a、c 位置的向心加速度大于 b、d 位 置的向心加速度 B．泥巴在图中的 b、d 位置时最容易被甩下来 C．泥巴在图中的 c 位置时最容易被甩下来 D．泥巴在图中的 a 位置时最容易被甩下来 13．在如图所示的四种情形中，防止离心现象的是(　　) A．在甲图中，火车转弯时，按规定速度通过 B．在乙图中，运动员将链球甩出 C．丙图是民间艺人在制作棉花糖 D．丁图是洗衣机甩干时内筒在高速旋转 14．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的 A、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则 下列说法正确的是（ ） A．A 对 B 的摩擦力指向圆心 B．B 运动所需的向心力大于 A 运动所需的向心力 C．盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍 D．若逐渐增大圆盘的转速（A、B 两物块仍相对盘静止），盘对 B 的摩擦力始终指向圆心且不断增大 15．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 B．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力 C．宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态，不受重力作用 D．洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，故沿切线方向甩出 二、填空题（共 4 题） 16．制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁．内筒高 速旋转，黏稠的糖汁就做 ______ 运动，由于惯性从内筒壁的小孔沿 ______ 飞散出去，成为丝状到达温度 较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花． 17．在医院里使用离心机将用过的体温计中的水银柱甩回玻璃泡里，将体温计放人离心机时，应将体温计 的________ (填“玻璃泡一端”或“温度刻度一端”)靠近离心机的转轴．同样医生也可根据水银柱的__________ _，用手拿着体温计甩动将水银柱甩回玻璃泡． 18．如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：a＝ 而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为 a′＝ (1  (1  0 )  ·rω2， 0 )  g，式子中 ρ0、ρ 分别为液体密度和液体中固体颗粒的 密度，r 表示试管中心到转轴的距离，ω 为转轴角速度，由以上信息回答： (1)要实现“离心沉淀”比“重力沉淀”快，则角速度 ω＞_____； (2)若距离 r＝0.2 m，离心机转速 n＝3000 r/min，g 取 9.8 m/s2，则 a∶a′=________． 19．某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C 是最后三个拍摄时刻 指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节 01 为转动轴转动，肘关节 O2 以 O1 为圆心做半径为 r1 的圆周运动，腕关节 O3 以 O2 为圆心做半径为 r2 的圆周运动，到接近 B 的最后时刻，指 尖 P 以腕关节 O3 为圆心做半径为 r3 的圆周运动。 （1）测得 A、B 之间的距离为 26cm，频闪照相机的频率为 25Hz，则指尖在 A、B 间运动的平均速度 v 为__ _________m/s，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖作圆周运动的线速度。 （2）指尖通过 B 点时的向心加速度大小为________（用字母表示）。 （3）用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其原因是：_________。 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示是一种能够方便脱水的地拖桶，为拖把脱水的时候，用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶 中拖把的水分脱干，请分析其脱水原理。 21．如图所示，游乐场的“魔盘”机动游戏受到游玩者的喜爱，试分析：“魔盘”转动起来后，转盘里的人将怎 样运动？当转速不断增大时，坐在盘边上的人会有什么感觉？为什么？ 22．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？ 23．某游戏设施部分水平轨道如图所示，由两个半圆形 AB 和 BC 组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆 半径比细管内径大得多），轨道内壁光滑。已知 射装置将一质量 m  0.2kg AB 部分的半径 的小球（可视为质点）以水平初速度 C 点离开轨道进入下一部分，不计空气阻力，取 g  10m / s 2 （1）小球经过 B 点前后的向心加速度分别为多大？ （2）小球经过 A 点时，细圆管对小球的作用力大小。 R1  0.4m, BC v0  4m/s 。求： 部分的半径 R2  0.2m 。弹 从 A 点沿切线弹入轨道，小球从 参考答案： 1．C 2．B 3．B 4．A 5．A 6．B 7．C 8．B 9．C 10．C 11．D 12．C 13．A 14．C 15．A 16． 离心； 17． 温度刻度一端 18． 19． g r 6.5 切线方向 离心运动的原理 2000 v2 r3 线速度很大，半径很小 20．在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力， 所以水做离心运动。拖布上的水沿切线的方向向外甩出，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖 把的水分脱干 21． 当“魔盘”转动时，人有沿着半径向外滑动的趋势，此时转盘里的人受重力、支持力、摩擦力作用，摩擦力 提供向心力；当转速不断增大时，最大静摩擦力 f max  m 2 r 人沿半径向外滑，有离心运动的感觉，坐在盘边的人后背贴在转盘壁上，感觉到转盘壁的挤压，转盘壁的 弹力充当向心力。 22．(1) t D2  d 2 m 2 d 4 T ；(2) d 2D3 23．（1）40m/s2，80m/s2；（2） 2 17N