資源簡(jiǎn)介

第四節(jié)　離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
(分值：100分)
1~7題每題7分，共49分
考點(diǎn)一　對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解
1.下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，將離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)
B.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑逐漸增大的圓
C.做離心運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受到外力的作用
D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，因受合力大小改變而不做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將做離心運(yùn)動(dòng)
2.關(guān)于離心現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.當(dāng)物體所受到的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象
B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)
C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將沿切線飛出
D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將做曲線運(yùn)動(dòng)
3.(2023·揭陽(yáng)市高一期中)如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是(　　)
A.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
C.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EOP做離心運(yùn)動(dòng)
D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)
考點(diǎn)二　離心現(xiàn)象的應(yīng)用
4.(多選)(2023·茂名市高一期中)關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.籃球被斜拋出去，在空中的軌跡為一條拋物線，籃球受離心力而做曲線運(yùn)動(dòng)
B.洗衣機(jī)脫水時(shí)利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣服上的水分甩掉
C.煉鋼廠中，把熔化的鋼水澆入圓柱形模子，模子沿圓柱形中心軸高速旋轉(zhuǎn)，鋼水由于離心運(yùn)動(dòng)趨于周壁，冷卻后形成無(wú)縫鋼管
D.借助離心機(jī)，醫(yī)務(wù)人員可以從血液中分離出血漿和紅細(xì)胞
5.(2023·珠海市高一期末)下列措施不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害的是(　　)
6.(2023·廣州市高一期中)航天員在空間站進(jìn)行太空授課時(shí)，用細(xì)繩系住小瓶并使小瓶繞細(xì)繩一端做圓周運(yùn)動(dòng)，做成一個(gè)“人工離心機(jī)”成功將瓶中混合的水和食用油分離。水和油分離后，小瓶經(jīng)過(guò)如圖兩個(gè)位置時(shí)，下列判斷正確的是(　　)
A.a、d部分是油 B.a、d部分是水
C.b、d部分是油 D.b、d部分是水
7.(多選)洗衣機(jī)脫水的原理是利用了離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣服上的水分甩干。如圖是某同學(xué)用塑料瓶和電動(dòng)機(jī)等自制的脫水實(shí)驗(yàn)原理圖，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)濕毛巾甩干效果不理想，為了能甩得更干，請(qǐng)為該同學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議(　　)
A.增加轉(zhuǎn)速 B.減小轉(zhuǎn)速
C.增大塑料瓶半徑 D.減小塑料瓶半徑
8~10題每題9分，11題14分，共41分
8.(多選)(2023·深圳市高一月考)如圖甲所示，在光滑水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一木塊A，用細(xì)繩的一端系住木塊A，另一端穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)中心的光滑小孔O懸掛另一木塊B。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A恰能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖乙為其俯視圖，則(　　)
A.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的a方向運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的c方向運(yùn)動(dòng)
9.(多選)如圖所示，小球原來(lái)能在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，若剪斷B、C間細(xì)繩，當(dāng)A球重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，則A球的(　　)
A.運(yùn)動(dòng)半徑變大 B.運(yùn)動(dòng)半徑變小
C.角速度變大 D.周期變大
10.無(wú)縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無(wú)縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上的
B.模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力大小相等
C.若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力
D.管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為
11.(14分)(2023·廣州市高一期中)如圖所示，餐桌的中心有一個(gè)半徑r=0.8 m的圓盤(pán)，可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)的邊緣放置一個(gè)小物塊，物塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.32，與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.16。現(xiàn)緩慢增大圓盤(pán)的角速度，一段時(shí)間后小物塊從圓盤(pán)上滑落，最后恰好停在桌面邊緣。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)圓盤(pán)厚度及圓盤(pán)與餐桌間的間隙，重力加速度g=10 m/s2。求：
(1)(6分)小物塊從圓盤(pán)上滑落時(shí)圓盤(pán)的角速度ω；
(2)(8分)餐桌的半徑R。
(10分)
12.(多選)(2023·佛山市高一期末)如圖甲所示為某款自行車氣嘴燈，在快速騎行時(shí)燈會(huì)發(fā)光。圖乙為其內(nèi)部控制開(kāi)關(guān)示意圖，彈簧一端固定，另一端拴接小物塊，當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，小物塊由于離心運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧后使觸點(diǎn)M、N接觸，從而接通電路使燈發(fā)光。當(dāng)自行車勻速前行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.小物塊受到重力、彈力和離心力的作用
B.燈運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)彈簧一定處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C.增大小物塊質(zhì)量可使燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光
D.若燈轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最低點(diǎn)時(shí)也一定能發(fā)光
答案精析
1.A　[做離心運(yùn)動(dòng)的物體離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)，A正確；物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡可能是直線，也可能是曲線，但不是圓，B錯(cuò)誤；當(dāng)物體所受向心力突然消失或合力不足以提供所需向心力時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合力大于所需向心力時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤。]
2.C　[離心力是不存在的，因?yàn)樗鼪](méi)有施力物體，所以物體不會(huì)受到離心力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體不受力或受到的合外力為零時(shí)，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，將沿切線飛出，由于慣性物體繼續(xù)保持該速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，B、D錯(cuò)誤。]
3.B　[光滑水平面上，細(xì)繩的拉力提供小球所需的向心力，若拉力突然變大，則小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
若拉力突然變小，則小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，但由于力與速度有一定的夾角，小球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)，故B正確，D錯(cuò)誤；
若拉力突然消失，則小球?qū)⒀刂鳳點(diǎn)處的切線Pa運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。]
4.BCD　[籃球被斜拋出去，在空中的軌跡為一條拋物線，籃球受重力作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；洗衣機(jī)脫水時(shí)讓衣服快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，水滴和衣服之間附著力小于水滴做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，做離心運(yùn)動(dòng)與衣服分離，故B正確；煉鋼廠中，把熔化的鋼水澆入圓柱形模子，模子沿圓柱形中心軸高速旋轉(zhuǎn)，鋼水由于離心運(yùn)動(dòng)趨于周壁，冷卻后形成無(wú)縫鋼管，故C正確；紅細(xì)胞的密度比血漿的密度大，離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，紅細(xì)胞做離心運(yùn)動(dòng)，使紅細(xì)胞與血漿分開(kāi)，故D正確。]
5.A　[公路上的減速帶是為了防止汽車超速而產(chǎn)生危險(xiǎn)，不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害；砂輪外側(cè)加防護(hù)罩是為了避免砂輪轉(zhuǎn)速過(guò)大發(fā)生離心現(xiàn)象而分裂飛出；鏈球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地安裝防護(hù)網(wǎng)是為了防止鏈球做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)飛出而造成危害；彎道限速是為了防止汽車車速過(guò)大發(fā)生離心現(xiàn)象，造成翻車或側(cè)滑。故選A。]
6.D　[水的密度大，單位體積水的質(zhì)量大，瓶子中的油和水做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)F=mω2r，可知水做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力大，當(dāng)合力F不足以提供向心力時(shí)，水先做離心運(yùn)動(dòng)，所以油和水分離后，油在水的內(nèi)側(cè)，故b、d部分是水。故選D。]
7.AC　[塑料瓶中物體需要的向心力為F=mω2r=4mπ2n2r，要增強(qiáng)甩干效果，就要提高需要的向心力，由以上表達(dá)式可知，可以提高轉(zhuǎn)速或增大塑料瓶半徑來(lái)增強(qiáng)甩干效果，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。]
8.BD　[由題意知，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A恰能隨光滑轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩的拉力等于A所需要的向心力，等于B的重力大小；當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，A所需向心力大于B的重力，A將做離心運(yùn)動(dòng)，由于繩子拉力不為零，故不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故軌跡可能為b，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，A所需向心力小于B的重力，A將做近心運(yùn)動(dòng)，可能沿圖乙中的c方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。]
9.AD　[當(dāng)剪斷B、C之間的細(xì)繩時(shí)，繩的拉力不足以提供A球的向心力，所以A球做離心運(yùn)動(dòng)，半徑變大，故A正確，B錯(cuò)誤；穩(wěn)定后則有F=mω2r=m，所以周期T變大，角速度變小，故C錯(cuò)誤，D正確。]
10.C　[鐵水做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和彈力的合力提供向心力，沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；鐵水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和彈力的徑向分力提供，故模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力不一定相等，故B錯(cuò)誤；若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，則重力恰好提供向心力，故C正確；為了使鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)不小于臨界角速度即不小于，故D錯(cuò)誤。]
11.(1)2 rad/s　(2)1.13 m
解析　(1)小物塊即將滑動(dòng)時(shí)圓盤(pán)的角速度達(dá)到最大值，則
μ1mg=mω2r
可得ω==2 rad/s
(2)小物塊在餐桌上滑動(dòng)的初速度
v0=ωr=1.6 m/s
小物塊滑到餐桌邊緣時(shí)速度恰好減為零，對(duì)應(yīng)的餐桌半徑取最小值。設(shè)小物塊在餐桌上滑動(dòng)的位移為s，物體在餐桌上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，則μ2mg=ma
得a=μ2g=1.6 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得0-=-2as，可得s=0.8 m
由幾何關(guān)系可得餐桌半徑的最小值為
R==0.8 m≈1.13 m
12.CD　[氣嘴燈做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物受到重力、彈力的作用，合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；
燈運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)若由燈的重力提供向心力有v=，若燈運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)的速度大于，則彈簧將處于壓縮狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
燈在最低點(diǎn)時(shí)F彈-mg=mrω2，解得ω=，因此增大物塊質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光，故C正確；
燈在最低點(diǎn)時(shí)F1-mg=
燈在最高點(diǎn)時(shí)F2+mg=
勻速行駛時(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)彈簧對(duì)物塊的彈力大于在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)物塊的彈力，因此勻速行駛時(shí)，若LED燈轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最低點(diǎn)時(shí)也能發(fā)光，故D正確。]第四節(jié)　離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
［學(xué)習(xí)目標(biāo)］　1.知道離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件(重點(diǎn))。2.知道離心現(xiàn)象的應(yīng)用和危害，能解釋生活中的離心現(xiàn)象(難點(diǎn))。
一、離心現(xiàn)象
(1)游樂(lè)場(chǎng)中的“魔盤(pán)”游戲中，魔盤(pán)轉(zhuǎn)速越來(lái)越大，人隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。人受到的靜摩擦力怎樣變化，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力后，繼續(xù)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，人將做什么運(yùn)動(dòng)？
(2)用細(xì)繩拴著一個(gè)小物體，使之在光滑的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。突然松手，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)，它離圓心越來(lái)越近還是越來(lái)越遠(yuǎn)？
1.離心現(xiàn)象：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受向心力突然　　　　或合力　　　　提供維持圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，會(huì)做逐漸　　　　圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。
2.離心運(yùn)動(dòng)的條件：向心力突然　　　　或合力不足以提供向心力。
3.離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)還是近心運(yùn)動(dòng)，由實(shí)際提供的合力F合和所需向心力(m或mω2r)的大小關(guān)系決定(如圖所示)。
(1)當(dāng)F合=mω2r，“提供”等于“需要”，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
(2)當(dāng)F合>mω2r，“提供”超過(guò)“需要”，物體做近心運(yùn)動(dòng)；
(3)當(dāng)0≤F合(4)若F合=0，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)做離心運(yùn)動(dòng)的物體一定受到離心力的作用。(　　)
(2)離心運(yùn)動(dòng)是沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)。(　　)
(3)離心運(yùn)動(dòng)是物體具有慣性的表現(xiàn)。(　　)
(4)離心運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是曲線。(　　)
例1　關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.物體一直不受外力作用時(shí)，可能做離心運(yùn)動(dòng)
B.在外界提供的向心力突然變大時(shí)，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體將做離心運(yùn)動(dòng)
C.只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體就將做離心運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體將做離心運(yùn)動(dòng)
例2　(2023·廣州市高一期中)如圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形，轉(zhuǎn)彎處路面通常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大安全速度，若超過(guò)此速度，摩托車將發(fā)生滑動(dòng)。對(duì)于摩托車滑動(dòng)的問(wèn)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.摩托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
二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用
1.利用離心現(xiàn)象
生活和生產(chǎn)中利用離心現(xiàn)象的例子：
(1)下雨天旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴；
(2)運(yùn)動(dòng)員在鏈球高速旋轉(zhuǎn)時(shí)松手，鏈球沿軌跡切線方向飛出；
(3)離心機(jī)械
①洗衣機(jī)的脫水筒：脫水筒加速旋轉(zhuǎn)，附著力不足以提供水滴運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴做離心運(yùn)動(dòng)。
②離心分離器：因?yàn)楣腆w微粒密度較大，難以在液體中獲得足夠大的向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，快速沉淀到試管底部。
2.離心現(xiàn)象的防止
(1)汽車在公路轉(zhuǎn)彎處限速：在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成車體側(cè)滑，因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車必須限速。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪限速：高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速。
例3　(多選)(2023·廣州市高一期中)“科技讓生活更美好”，洗衣機(jī)脫水原理就來(lái)自于圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)。如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，忽略衣服質(zhì)量變化，則(　　)
A.加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，脫水效果會(huì)更好
B.加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，衣服對(duì)筒壁的擠壓不變
C.水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)樗巫鲭x心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果
D.衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服受到的摩擦力提供
例4　(2023·佛山市高一期中)在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111米的短道競(jìng)賽。運(yùn)動(dòng)員比賽過(guò)程中在通過(guò)彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線。圖中圓弧虛線Ob代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向(研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn))。下列論述正確的是(　　)
A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心
B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力
C.若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa左側(cè)
D.若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間
答案精析
一、
(1)人受到的靜摩擦力越來(lái)越大　人將向圓盤(pán)邊緣滑動(dòng)，遠(yuǎn)離圓心
(2)小球?qū)⒀厍芯€方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)　離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)
梳理總結(jié)
1.消失　不足以　遠(yuǎn)離
2.消失
易錯(cuò)辨析
(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　
例1　D　[離心運(yùn)動(dòng)是指原來(lái)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體后來(lái)遠(yuǎn)離圓心，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；離心運(yùn)動(dòng)發(fā)生的條件是：外界提供的向心力突然消失或?qū)嶋H的合力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確。]
例2　B　[摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；
摩托車正常轉(zhuǎn)彎時(shí)可看作是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力等于所需向心力，如果向外滑動(dòng)，說(shuō)明提供的向心力(即合力)小于需要的向心力，故B正確；
摩托車將在沿其線速度方向與半徑向外的方向之間做曲線運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。]
例3　AC　[加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，則水滴需要的向心力增大，當(dāng)附著力不足以提供水滴做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，脫水效果更好，故A正確；
衣服做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)衣服的彈力提供，加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，筒壁對(duì)衣服的支持力增大，根據(jù)牛頓第三定律可知，衣服對(duì)筒壁的壓力增大，故B錯(cuò)誤；
水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)楦街Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧Γ巫鲭x心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，故C正確；
衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服受到的筒壁的彈力提供，故D錯(cuò)誤。]
例4　D　[發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過(guò)大，所需要的向心力過(guò)大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圓心，故A、B錯(cuò)誤。若運(yùn)動(dòng)員水平方向不受任何外力時(shí)沿Oa線做離心運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上運(yùn)動(dòng)員要受摩擦力作用，所以滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間，故C錯(cuò)誤，D正確。](共51張PPT)
DIERZHANG
第二章
第四節(jié)　離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
1.知道離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件(重點(diǎn))。
2.知道離心現(xiàn)象的應(yīng)用和危害，能解釋生活中的離心現(xiàn)象(難點(diǎn))。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一、離心現(xiàn)象
二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
內(nèi)容索引
離心現(xiàn)象
一
(1)游樂(lè)場(chǎng)中的“魔盤(pán)”游戲中，魔盤(pán)轉(zhuǎn)速越來(lái)越大，人隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。人受到的靜摩擦力怎樣變化，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力后，繼續(xù)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，人將做什么運(yùn)動(dòng)？
答案　人受到的靜摩擦力越來(lái)越大　人將向圓盤(pán)邊緣滑動(dòng)，遠(yuǎn)離圓心
(2)用細(xì)繩拴著一個(gè)小物體，使之在光滑的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。突然松手，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)，它離圓心越來(lái)越近還是越來(lái)越遠(yuǎn)？
答案　小球?qū)⒀厍芯€方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)　離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)
1.離心現(xiàn)象：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受向心力突然 或合力______提供維持圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，會(huì)做逐漸 圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。
2.離心運(yùn)動(dòng)的條件：向心力突然 或合力不足以提供向心力。
梳理與總結(jié)
消失
不足以
遠(yuǎn)離
消失
3.離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)出
現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)還是近心運(yùn)動(dòng)，由實(shí)際提供的合力F合和
所需向心力(m或mω2r)的大小關(guān)系決定(如圖所示)。
(1)當(dāng)F合=mω2r，“提供”等于“需要”，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
(2)當(dāng)F合>mω2r，“提供”超過(guò)“需要”，物體做近心運(yùn)動(dòng)；
(3)當(dāng)0≤F合(4)若F合=0，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)做離心運(yùn)動(dòng)的物體一定受到離心力的作用。(　　)
(2)離心運(yùn)動(dòng)是沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)。(　　)
(3)離心運(yùn)動(dòng)是物體具有慣性的表現(xiàn)。(　　)
(4)離心運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是曲線。(　　)
×
×
√
×
　關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是
A.物體一直不受外力作用時(shí)，可能做離心運(yùn)動(dòng)
B.在外界提供的向心力突然變大時(shí)，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體將做離
心運(yùn)動(dòng)
C.只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體就將做離心
運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)，原來(lái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的
物體將做離心運(yùn)動(dòng)
例1
√
離心運(yùn)動(dòng)是指原來(lái)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體后來(lái)遠(yuǎn)離圓心，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
離心運(yùn)動(dòng)發(fā)生的條件是：外界提供的向心力突然消失或?qū)嶋H的合力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確。
　(2023·廣州市高一期中)如圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形，轉(zhuǎn)彎處路面通常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大安全速度，若超過(guò)此速度，摩托車將發(fā)生滑動(dòng)。對(duì)于摩托車滑動(dòng)的問(wèn)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.摩托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
例2
√
摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，
沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；
摩托車正常轉(zhuǎn)彎時(shí)可看作是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受
的合力等于所需向心力，如果向外滑動(dòng)，說(shuō)明提供的向心力(即合力)小于需要的向心力，故B正確；
摩托車將在沿其線速度方向與半徑向外的方向之間做曲線運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。
返回
離心現(xiàn)象的應(yīng)用
二
1.利用離心現(xiàn)象
生活和生產(chǎn)中利用離心現(xiàn)象的例子：
(1)下雨天旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴；
(2)運(yùn)動(dòng)員在鏈球高速旋轉(zhuǎn)時(shí)松手，鏈球沿軌跡切線方向飛出；
(3)離心機(jī)械
①洗衣機(jī)的脫水筒：脫水筒加速旋轉(zhuǎn)，附著力不足以提供水滴運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴做離心運(yùn)動(dòng)。
②離心分離器：因?yàn)楣腆w微粒密度較大，難以在液體中獲得足夠大的向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，快速沉淀到試管底部。
2.離心現(xiàn)象的防止
(1)汽車在公路轉(zhuǎn)彎處限速：在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成車體側(cè)滑，因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車必須限速。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪限速：高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速。
　(多選)(2023·廣州市高一期中)“科技讓生活更美好”，洗衣機(jī)脫水原理就來(lái)自于圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)。如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，忽略衣服質(zhì)量變化，則
A.加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，脫水效果會(huì)更好
B.加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，衣服對(duì)筒壁的擠壓不變
C.水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)樗巫鲭x心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果
D.衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服受到的摩擦力提供
例3
√
√
加大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，則水滴需要的向心力增大，當(dāng)
附著力不足以提供水滴做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，水滴做離
心運(yùn)動(dòng)，脫水效果更好，故A正確；
衣服做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)衣服的彈力提供，加大
脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，筒壁對(duì)衣服的支持力增大，根據(jù)牛頓第三定律可知，衣服對(duì)筒壁的壓力增大，故B錯(cuò)誤；
水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)楦街Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧Γ巫鲭x心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，故C正確；
衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服受到的筒壁的彈力提供，故D錯(cuò)誤。
　(2023·佛山市高一期中)在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111米的短道競(jìng)賽。運(yùn)動(dòng)員比賽過(guò)程中在通過(guò)彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線。圖中圓弧虛線Ob代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向(研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn))。下列論述正確的是
A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心
B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力
C.若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa左側(cè)
D.若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間
例4
√
發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過(guò)大，所需要的向心力
過(guò)大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所需要的向心力，而受
到的合力方向仍指向圓心，故A、B錯(cuò)誤。
若運(yùn)動(dòng)員水平方向不受任何外力時(shí)沿Oa線做離心運(yùn)動(dòng)，
實(shí)際上運(yùn)動(dòng)員要受摩擦力作用，所以滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間，故C錯(cuò)誤，D正確。
返回
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
三
對(duì)一對(duì)
答案
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C B BCD A D AC BD
題號(hào) 9 10 11 　12
答案 AD C (1)2 rad/s　(2)1.13 m CD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
考點(diǎn)一　對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解
1.下列說(shuō)法中正確的是
A.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，將離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)
B.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑逐漸增大的圓
C.做離心運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受到外力的作用
D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，因受合力大小改變而不做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將做
離心運(yùn)動(dòng)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
√
答案
做離心運(yùn)動(dòng)的物體離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)，A正確；
物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡可能是直線，也可能是曲線，但不是圓，B錯(cuò)誤；
當(dāng)物體所受向心力突然消失或合力不足以提供所需向心力時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合力大于所需向心力時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
2.關(guān)于離心現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是
A.當(dāng)物體所受到的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象
B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將做背
離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)
C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將沿切
線飛出
D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將做曲
線運(yùn)動(dòng)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
離心力是不存在的，因?yàn)樗鼪](méi)有施力物體，所以物體不會(huì)受到離心力，故A錯(cuò)誤；
當(dāng)物體不受力或受到的合外力為零時(shí)，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，將沿切線飛出，由于慣性物體繼續(xù)保持該速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，B、D錯(cuò)誤。
答案
3.(2023·揭陽(yáng)市高一期中)如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是
A.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
C.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EOP做離心運(yùn)動(dòng)
D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
光滑水平面上，細(xì)繩的拉力提供小球所需的向心力，若
拉力突然變大，則小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)，不會(huì)
沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
若拉力突然變小，則小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，但由于力與速
度有一定的夾角，小球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)，故B正確，D錯(cuò)誤；
若拉力突然消失，則小球?qū)⒀刂鳳點(diǎn)處的切線Pa運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。
答案
考點(diǎn)二　離心現(xiàn)象的應(yīng)用
4.(多選)(2023·茂名市高一期中)關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是
A.籃球被斜拋出去，在空中的軌跡為一條拋物線，籃球受離心力而做曲
線運(yùn)動(dòng)
B.洗衣機(jī)脫水時(shí)利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣服上的水分甩掉
C.煉鋼廠中，把熔化的鋼水澆入圓柱形模子，模子沿圓柱形中心軸高速
旋轉(zhuǎn)，鋼水由于離心運(yùn)動(dòng)趨于周壁，冷卻后形成無(wú)縫鋼管
D.借助離心機(jī)，醫(yī)務(wù)人員可以從血液中分離出血漿和紅細(xì)胞
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
籃球被斜拋出去，在空中的軌跡為一條拋物線，籃球受重力作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
洗衣機(jī)脫水時(shí)讓衣服快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，水滴和衣服之間附著力小于水滴做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，做離心運(yùn)動(dòng)與衣服分離，故B正確；
煉鋼廠中，把熔化的鋼水澆入圓柱形模子，模子沿圓柱形中心軸高速旋轉(zhuǎn)，鋼水由于離心運(yùn)動(dòng)趨于周壁，冷卻后形成無(wú)縫鋼管，故C正確；
紅細(xì)胞的密度比血漿的密度大，離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，紅細(xì)胞做離心運(yùn)動(dòng)，使紅細(xì)胞與血漿分開(kāi)，故D正確。
答案
5.(2023·珠海市高一期末)下列措施不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
公路上的減速帶是為了防止汽車超速而產(chǎn)生危險(xiǎn)，不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害；砂輪外側(cè)加防護(hù)罩是為了避免砂輪轉(zhuǎn)速過(guò)大發(fā)生離心現(xiàn)象而分裂飛出；鏈球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地安裝防護(hù)網(wǎng)是為了防止鏈球做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)飛出而造成危害；彎道限速是為了防止汽車車速過(guò)大發(fā)生離心現(xiàn)象，造成翻車或側(cè)滑。故選A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
6.(2023·廣州市高一期中)航天員在空間站進(jìn)行太空授課時(shí)，用細(xì)繩系住小瓶并使小瓶繞細(xì)繩一端做圓周運(yùn)動(dòng)，做成一個(gè)“人工離心機(jī)”成功將瓶中混合的水和食用油分離。水和油分離后，小瓶經(jīng)過(guò)如圖兩個(gè)位置時(shí)，下列判斷正確的是
A.a、d部分是油 B.a、d部分是水
C.b、d部分是油 D.b、d部分是水
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
水的密度大，單位體積水的質(zhì)量大，瓶子中的油和水做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)F=mω2r，可知水做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力大，當(dāng)合力F不足以提供向心力時(shí)，水先做離心運(yùn)動(dòng)，所以油和水分離后，油在水的內(nèi)側(cè)，故b、d部分是水。故選D。
答案
7.(多選)洗衣機(jī)脫水的原理是利用了離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣服上的水分甩干。如圖是某同學(xué)用塑料瓶和電動(dòng)機(jī)等自制的脫水實(shí)驗(yàn)原理圖，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)濕毛巾甩干效果不理想，為了能甩得更干，請(qǐng)為該同學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議
A.增加轉(zhuǎn)速 B.減小轉(zhuǎn)速
C.增大塑料瓶半徑 D.減小塑料瓶半徑
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
塑料瓶中物體需要的向心力為F=mω2r=4mπ2n2r，要增強(qiáng)甩干效果，就要提高需要的向心力，由以上表達(dá)式可知，可以提高轉(zhuǎn)速或增大塑料瓶半徑來(lái)增強(qiáng)甩干效果，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。
答案
8.(多選)(2023·深圳市高一月考)如圖甲所示，在光滑水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一木塊A，用細(xì)繩的一端系住木塊A，另一端穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)中心的光滑小孔O懸掛另一木塊B。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A恰能
隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖乙為其俯視圖，則
A.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙
中的a方向運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的b方向運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，木塊A可能沿圖乙中的c方向運(yùn)動(dòng)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
能力綜合練
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由題意知，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A恰
能隨光滑轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩的拉力
等于A所需要的向心力，等于B的重力大小；
當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，A所需向心力大于B的重力，A將做離心運(yùn)動(dòng)，由于繩子拉力不為零，故不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故軌跡可能為b，故A錯(cuò)誤，B正確；
當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度變?yōu)?.5ω時(shí)，A所需向心力小于B的重力，A將做近心運(yùn)動(dòng)，可能沿圖乙中的c方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。
答案
9.(多選)如圖所示，小球原來(lái)能在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，若剪斷B、C間細(xì)繩，當(dāng)A球重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，則A球的
A.運(yùn)動(dòng)半徑變大
B.運(yùn)動(dòng)半徑變小
C.角速度變大
D.周期變大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
答案
當(dāng)剪斷B、C之間的細(xì)繩時(shí)，繩的拉力不足以提供A
球的向心力，所以A球做離心運(yùn)動(dòng)，半徑變大，故A
正確，B錯(cuò)誤；
穩(wěn)定后則有F=mω2r=m，所以周期T變大，角速度變小，故C錯(cuò)誤，
D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
10.無(wú)縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無(wú)縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是
A.鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上的
B.模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力大小相等
C.若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力
D.管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
鐵水做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和彈力的合力提供向心
力，沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；
鐵水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和彈力的徑向
分力提供，故模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力不一定相等，故B錯(cuò)誤；
若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，則重力恰好提供向心力，故C正確；
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
為了使鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)不小于臨界角速度即不小
于，故D錯(cuò)誤。
答案
11.(2023·廣州市高一期中)如圖所示，餐桌的中心有一個(gè)半徑r=0.8 m的圓盤(pán)，可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)的邊緣放置一個(gè)小物塊，物塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.32，與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.16?，F(xiàn)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
緩慢增大圓盤(pán)的角速度，一段時(shí)間后小物塊從圓盤(pán)上滑落，最后恰好停在桌面邊緣。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)圓盤(pán)厚度及圓盤(pán)與餐桌間的間隙，重力加速度g=10 m/s2。求：
(1)小物塊從圓盤(pán)上滑落時(shí)圓盤(pán)的角速度ω；
答案　2 rad/s　
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
小物塊即將滑動(dòng)時(shí)圓盤(pán)的角速度達(dá)到最大值，則
μ1mg=mω2r
可得ω==2 rad/s
答案
(2)餐桌的半徑R。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案　1.13 m
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
小物塊在餐桌上滑動(dòng)的初速度v0=ωr=1.6 m/s
小物塊滑到餐桌邊緣時(shí)速度恰好減為零，對(duì)應(yīng)的餐桌半徑取最小值。設(shè)小物塊在餐桌上滑動(dòng)的位移為s，物體在餐桌上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，則μ2mg=ma
得a=μ2g=1.6 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得0-=-2as，可得s=0.8 m
由幾何關(guān)系可得餐桌半徑的最小值為
R==0.8 m≈1.13 m
答案
12.(多選)(2023·佛山市高一期末)如圖甲所示為某款自行車氣嘴燈，在快速騎行時(shí)燈會(huì)發(fā)光。圖乙為其內(nèi)部控制開(kāi)關(guān)示意圖，彈簧一端固定，另一端拴接小物塊，當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，小物塊由于離心運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧后使觸點(diǎn)M、N接觸，從而接通電路使燈發(fā)光。當(dāng)自行車勻速前行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是
A.小物塊受到重力、彈力和離心力的作用
B.燈運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)彈簧一定處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C.增大小物塊質(zhì)量可使燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光
D.若燈轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最低點(diǎn)時(shí)也一定能發(fā)光
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
尖子生選練
√
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
氣嘴燈做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物受到重力、彈力
的作用，合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；
燈運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)若由燈的重力提供向心力
有v=，則彈簧將處于壓縮狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
燈在最低點(diǎn)時(shí)F彈-mg=mrω2，解得ω=，因此增大物塊質(zhì)量可
使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光，故C正確；
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
燈在最低點(diǎn)時(shí)F1-mg=
燈在最高點(diǎn)時(shí)F2+mg=
勻速行駛時(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)彈簧對(duì)物塊的彈力大于在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)物塊的彈力，因此勻速行駛時(shí)，若LED燈轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最低點(diǎn)時(shí)也能發(fā)光，故D正確。
返回
答案

展開(kāi)更多......

收起↑