3.3 离心现象 一、选择题（共 15 题） 1．下列现象中，与离心现象无关的是 ( ) A．汽车启动时，乘客向后倾斜 B．旋转雨伞甩掉伞上的水滴 C．用洗衣机脱去湿衣服中的水 D．运动员将链球旋转后掷出 2．下列事例利用了离心现象的是 A．自行车赛道倾斜 B．汽车减速转弯 C．汽车上坡前加速 D．拖把利用旋转脱水 3．下列现象中，与离心运动无关的是（　　） A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩 B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球 C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上 D．汽车启动时，乘客向后倒 4．洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它的脱水原理是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列 有关说法中错误的是(　　　) A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 D．水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 5．一个正在做曲线运动的物体，当所受的所有外力都消失时，它将（ ） A．仍做曲线运动 B．做减速直线运动，直到停止 C．做匀速直线运动 D．以上各种情况都有可能 6．关于离心运动现象下列说法正确的是（　　） A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B．离心运动就是物体沿着半径方向飞出的运动 C．离心运动是物体本身具有的惯性引起的 D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切外力都突然消失时，它将做离心运动，沿着运动轨迹的切线 方向做匀加速直线运动 L 7．如图所示，长为 的悬线固定在 点，在 正下方 处有一钉子 ，把悬线另一端的小球 拉到跟悬 O O C m 2 L 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 8．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，然后用手摇脚踏板，使后轮匀速转动，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、c 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 9．下列说法正确的是（　　） A．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B．洗衣机脱水时附着在衣物上的水被甩掉是因为受到离心力的作用 C．匀速圆周运动是非匀变速曲线运动 D．竖直上抛运动具有对称性，上升阶段和下落阶段加速度大小相等，方向相反 10．下列说法中正确的是（ ） A．物体做离心运动时，将离圆心越来越远 B．物体做离心运动时，其运动轨迹是半径逐渐增大的圆 C．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用 D．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时，将做离心运动 11．如图所示， ABC 为在竖直平面内的金属半圆环， AC 为其水平直径， AB 为固定的直金属棒，在金属 棒上和半圆环的 BC 部分分别套着两个完全相同的小球 M、N（视为质点），B 固定在半圆环的最低点。现 让半圆环绕对称轴以角速度 径 R  1m   2 5rad/s 匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半 ，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小 g  10m/s2 ，下列选项正确的是（　　） vN A．N、M 两小球做圆周运动的线速度大小之比为 vM =1： 10 vN v B．N、M 两小球做圆周运动的线速度大小之比为 M =1： 5 C．若稍微增大半圆环的角速度，小环 M 稍许靠近 B 点，小环 N 将稍微靠近 C 点 D．若稍微增大半圆环的角速度，小环 M 稍许靠近 A 点，小环 N 将稍许靠近 B 点 12．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 13．下列现象是为了防止物体产生离心运动的有 A．汽车转弯时要限制速度 B．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 C．洗衣机脱水时高速旋转 D．离心水泵工作时 14．下列描述中，与离心现象有关的有： A．火车在拐弯处设置限速标志 B．汽车急刹车时，乘客身体向前倾斜 C．电梯突然加速上升时，会出现短暂头晕或身体不适 D．用洗衣机脱去湿衣服中的水 15．如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干．根据我们所学的知识，叙述不正 确的是（　　） A．脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物 B．脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔， 飞离脱水桶 C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央 D．脱水桶高速运转时，衣物上的水受到离心力作用 二、填空题 16．海尔全自动洗衣机技术参数如下表，估算脱水桶正常工作时衣服所具有的向心加速度______，脱水桶 能使衣服脱水是物理中的______现象． 海尔波轮洗衣机主要技术参数 电源：220V50Hz 脱水方式：离心式 洗涤功率：330W 洗涤转速：40 转分 脱水功率：280W 脱水转速：900 转分 尺寸长宽高 内桶直径深度 17．在做圆周运动时，由于合外力提供的向心力消失或不足，以致物体沿圆周运动的______方向飞出或__ ____圆心而去的运动叫做离心运动。 18．汽车在水平路面上转弯时，所需要的向心力由_____提供．转弯时如果速度过大，会出现_____现象． 三、综合题 19．用手甩温度计时水银柱受到的力不够圆周运动所需的向心力．请通过受力分析对这个现象进行解释． 20．如图所示，长为 l=0.75 m 的轻绳一端固定，另一端系有质量为 m=0.25 kg 的小物块，在竖直平面内做 圆周运动，当运动到最低点时，绳突然断掉，恰好落在传动带左端，落至传送带后物块速度瞬间变为 0， 同时传送带开始以 v0=4 m/s 向右传动，物块最后从右端水平飞出时恰能与传送带共速。已知此时离传送带 高度为 h=1.25 m，水平距离为 s=1.5 m（如图），物块与传送带动摩擦因数为   0.2 ，传送轮半径 R=0.4 m，重力加速度为 g=10 m/s2，忽略空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小 v 和轻绳能承受的最大拉力多大？ （2）求传送带长度 L。 21．如图所示，用绳子拴着小球转动。如果使小球越转越快，必须用越来越大的力拉住绳子，同时绳子也 越来越接近水平。分析一下，绳子可能被拉至水平吗? 22．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？ 参考答案： 1．A 【详解】 汽车启动时，乘客向后倾斜是因为惯性；旋转雨伞甩掉伞上的水滴、用洗衣机脱去湿衣服中的水、运动员 将链球旋转后掷出是离心运动现象。 故选 A。 2．D 【详解】 A．自行车赛道倾斜，就是应用了支持力与重力的合力提供向心力，防止产生离心运动，故 A 错误； B．因为 F向心  m v2 r 所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动， 故 B 错误； C．汽车上坡前加速，与离心运动无关，故 C 错误； D．拖把利用旋转脱水，就是利用离心运动，故 D 正确。 故选 D。 3．D 【详解】 A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩，是离心作用，选项 A 错误； B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球，这也是离心作用，选项 B 错误； C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上，也是离心作用，选项 C 错误； D．汽车启动时，乘客向后倒，这是惯性，不是离心作用，选项 D 正确。 故选 D。 4．C 【详解】 脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁．故 A 正确．F=ma=mω2R，ω 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 B 正确．中 心的衣服，R 比较小，角速度 ω 一样，所以向心力小，脱水效果差．故 C 错误．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 D 正确．本题选不正确的，故选 C． 5．C 【详解】 试题分析：物体正在做曲线运动，这说明了物体是运动的；某时刻“突然外力同时消失”，说明该物体将不 受任何外力作用．由牛顿第一定律可知，原来运动的物体，不受任何外力作用时总保持匀速直线运动而永 远运动下去．因此选项 C 正确，ABD 错误． 6．C 【详解】 A、 离心运动并不是物体受到离心力的作用，而是提供的向心力突然消失或者不足，故 A 错误； BD、若向心力突然消失，物体将做匀速直线运动，离心运动的物体运动方向不是沿半径方向，而是将沿这 一位置的切线方向飞出，做匀速直线运动，故 B、D 错误； C、离心运动的原因是提供的向心力小于需要的向心力或向心力突然消失，是物体的惯性的一种体现，故 D 正确； 故选 C． 7．A 【详解】 C．绳碰到钉子前后的瞬间，根据能量守恒，线速度不变，故 C 错误； B．根据   v 可知，半径减小，由于线速度不变，所以角速度增大，故 B 错误： R A．小球的向心加速度 a v2 R 由于半径减小，所以加速度增大，故 A 正确； D．向心力为 F  ma 由上可知加速度突然增大，所以向心力突然增大，故 D 错误。 故选 A。 8．C 【详解】 A．a、b、c、d 共轴转动，角速度相等，半径也相等，根据公式 a=rω2 分析知它们的向心加速度大小都相 等，故 A 错误； BCD．泥块做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据 F=mω2r 知，泥块在车轮上每一个位置的向心力相 等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去，最低点，重力向下， 附着力向上，合力等于附着力减重力，最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，在线速度 竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点 c 所需要的附着力最大，最容易飞出去，故 C 正 确，BD 错误