資源簡介

課時跟蹤檢測（八） 生活中的圓周運動
組—重基礎·體現綜合
1．(2023·廣東1月學考)下列現象中屬于防止離心現象帶來危害的是(　　)
A．旋轉雨傘甩掉雨傘上的水滴
B．列車轉彎處鐵軌的外軌道比內軌道高些
C．拖把桶通過旋轉使拖把脫水
D．洗衣機脫水筒高速旋轉甩掉附著在衣服上的水
解析：選B　旋轉雨傘甩掉雨傘上的水滴，拖把桶通過旋轉使拖把脫水和洗衣機脫水筒高速旋轉甩掉附著在衣服上的水，都是利用離心現象；在修建鐵路時，列車轉彎處鐵軌的外軌道比內軌道高些，目的是由重力的分力提供一部分向心力，彌補向心力不足，防止車速過大，火車產生離心現象而發生側翻，所以該現象屬于防止離心現象帶來危害。故選B。
2．(多選)如圖所示，在勻速轉動的洗衣機脫水筒內壁上，有一件濕衣服隨圓筒一起轉動而未滑動，則(　　)
A．衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力、向心力的作用
B．加快脫水筒轉動角速度，筒壁對衣服的摩擦力也變大
C．當衣服對水滴的附著力不足以提供水滴需要的向心力時，衣服上的水滴將做離心運動
D．加快脫水筒轉動角速度，脫水效果會更好
解析：選CD　衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力作用，筒壁的彈力提供向心力，向心力是效果力，故A錯誤；濕衣服隨圓筒一起轉動而未滑動，衣服所受摩擦力與重力相互平衡，圓桶轉速增大以后，衣服所受摩擦力與重力仍相互平衡，衣服所受摩擦力不變，故B錯誤；脫水桶高速運轉時，水滴被甩離，是因為衣服對水滴的附著力不足以提供水滴需要的向心力，所以水滴做離心運動，故C正確；根據F＝mω2R，ω增大會使所需要的向心力F增大，而水滴的附著力是一定的，加快脫水筒轉動角速度，附著力不能提供足夠大的向心力，水滴就會被甩出去，脫水效果會更好，故D正確。
3．俗話說，養兵千日，用兵一時。近年來我國軍隊進行了多種形式的軍事演習。如圖所示，在某次軍事演習中，一輛戰車以恒定的速率在起伏不平的路面上行進，則戰車對路面的壓力最大和最小的位置分別是(　　)
A．A點，B點　　　　 B．B點，C點
C．B點，A點 D．D點，C點
解析：選C　戰車在B點時，由FN－mg＝m知，FN＝mg＋m，則FN>mg，對路面的壓力最大；在C和A點時，由mg－FN＝m知，FN＝mg－m，則FNRA，故FNC>FNA，故在A點對路面壓力最小，故C項正確。
4．在航天器中工作的航天員可以自由懸浮在空中，處于失重狀態，下列分析正確的是(　　)
A．失重就是航天員不受力的作用
B．失重的原因是航天器離地球太遠，從而擺脫了地球引力的束縛
C．失重是航天器獨有的現象，在地球上不可能存在失重現象
D．正是由于引力的存在，才使航天員有可能做環繞地球的圓周運動
解析：選D　航天器和航天員在太空中受到的合力提供向心力，使航天器和航天員做環繞地球的圓周運動，故A錯誤，D正確；失重時航天員仍然受到地球引力作用，故B錯誤；失重是普遍現象，任何物體只要有方向向下的加速度，均處于失重狀態，故C錯誤。
5．一輛運輸西瓜的小汽車(可視為質點)，以大小為v的速度經過一座半徑為R的拱形橋。在橋的最高點，其中一個質量為m的西瓜A(位置如圖所示)受到周圍的西瓜對它的作用力的大小為(　　)
A．mg B.
C．mg－ D．mg＋
解析：選C　西瓜和汽車一起做勻速圓周運動，豎直方向上的合力提供向心力，有mg－F＝m，解得F＝mg－，故選項C正確。
6．(2024·廣東汕頭高一階段練習)公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形路面，也叫“過水路面”。如圖所示，汽車通過凹形路面的最低點時(　　)
A．汽車的加速度為零，受力平衡
B．汽車對路面的壓力比汽車的重力大
C．汽車對路面的壓力比汽車受到路面的支持力小
D．汽車的速度越大，汽車對路面的壓力越小
解析：選B　汽車通過凹形路面的最低點時，汽車的加速度方向向上，根據牛頓第二定律可得FN－mg＝m，汽車對路面的壓力與汽車受到路面的支持力是一對相互作用力，大小相等，則有FN′＝FN＝mg＋m，可知汽車對路面的壓力比汽車的重力大，汽車的速度越大，汽車對路面的壓力越大。故選B。
7．讓礦泉水瓶繞自身中心軸轉動起來，帶動瓶中水一起高速、穩定旋轉時，下列各項中水面形狀正確的是(　　)
解析：選D　隨礦泉水瓶轉動的水做圓周運動時，需要合外力提供向心力，當水受到的合外力不足以提供所需的向心力時，水將做離心運動，逐漸離開礦泉水瓶的中心軸，因此水面的中心軸處的水將凹一些，而四周的水將高一些。故A、B、C錯誤，D正確。
8.在冬奧會短道速滑項目中，運動員繞周長僅111米的短道競賽。比賽過程中運動員在通過彎道時如果不能很好地控制速度，將發生側滑而摔離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線Ob代表彎道，即正常運動路線，Oa為運動員在O點時的速度方向(研究時可將運動員看成質點)。下列論述正確的是(　　)
A．發生側滑是因為運動員受到的合力方向背離圓心
B．發生側滑是因為運動員受到的合力大于所需要的向心力
C．若在O點發生側滑，則滑動的方向在Oa左側
D．若在O點發生側滑，則滑動的方向在Oa右側與Ob之間
解析：選D　發生側滑是因為運動員的速度過大，運動員所需要的向心力過大，而提供的向心力小于所需要的向心力，故A、B錯誤；運動員在水平方向不受任何外力時沿Oa方向做離心運動，實際上運動員受到的合力方向指向圓弧Ob內側，因此運動員滑動的方向在Oa右側與Ob之間，故C錯誤，D正確。
9．一輛質量m＝2 t的汽車，駛過半徑R＝90 m的一段凸形橋面，g＝10 m/s2，求：
(1)汽車以10 m/s的速度通過橋面最高點時，對橋面的壓力；
(2)在最高點對橋面的壓力等于0時，汽車的速度大小。
解析：(1)汽車在橋上運動，通過凸形橋面最高點時，豎直方向受力分析如圖所示。
設橋面對汽車的支持力為FN，重力與橋面對汽車支持力的合力提供向心力，則mg－FN＝m，
得出FN≈1.78×104 N
根據牛頓第三定律，汽車在橋面最高點時對橋面壓力的大小為1.78×104 N。
(2)汽車對橋面的壓力等于0時，橋面對汽車的支持力為FN＝0，
設此時汽車的速度為v′，汽車的重力提供向心力，則
mg＝m，解得v′＝＝30 m/s。
答案：(1)1.78×104 N　(2)30 m/s
組—重應用·體現創新
10．當火車以規定速度通過彎道時，內低外高的軌道均不受擠壓，則下列說法正確的是(　　)
A．當火車以規定速度轉彎時，火車受重力、支持力、向心力
B．若要降低火車轉彎時的規定速度，可減小火車的質量
C．若要增加火車轉彎時的規定速度，可適當增大彎道的半徑
D．當火車的速度大于規定速度時，火車將擠壓內軌
解析：選C　當火車以規定速度轉彎時，火車受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故A錯誤；合力提供向心力，即mgtan θ＝m，解得v＝，可以看出規定的速度與火車的質量無關，且當彎道的半徑增大時，規定速度也增大，故B錯誤，C正確；當火車的速度大于規定速度時，則火車需要的向心力變大，此時受到外軌彈力與重力和支持力的合力一起提供向心力，使火車繼續做圓周運動，此時外軌受到擠壓，故D錯誤。
11．如圖所示，在勻速轉動的水平盤面上，沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和B，它們與盤面間的動摩擦因數相同，當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發生滑動時，燒斷細線，則兩個物體的運動情況是(　　)
A．兩物體均沿切線方向滑動
B．兩物體均沿半徑方向滑動，離圓盤圓心越來越遠
C．兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，不會發生滑動
D．物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，物體A發生滑動，離圓盤圓心越來越遠
解析：選D　A、B兩物體剛好還未發生滑動時，物體A需要的向心力FA＝Ffmax＋FT＝mω2rA，物體B需要的向心力FB＝Ffmax－FT＝mω2rB，因此FA>FB，燒斷細線后，細線上拉力FT消失，對A有Ffmaxmω2rB，物體B隨盤一起轉動，故D正確，A、B、C均錯。
12．如圖所示，高速公路轉彎處彎道半徑R＝100 m，汽車的質量m＝1 500 kg，重力加速度g取10 m/s2。　
(1)當汽車以v1＝10 m/s的速率行駛時，其所需的向心力為多大？
(2)若路面是水平的，已知汽車輪胎與路面間的動摩擦因數μ＝0.4，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。問汽車轉彎時不發生徑向滑動(離心現象)所允許的最大速率vm為多少？當汽車速度超過vm時，將會出現什么現象？
(3)若汽車轉彎時仍以(2)中的最大速率vm，且要求汽車剛好不受徑向的摩擦力作用，則轉彎處的路面應怎樣設計？
解析：(1)由題意得F＝m＝1 500× N＝1 500 N，故汽車所需向心力為1 500 N。
(2)當以最大速率轉彎時，最大靜摩擦力提供向心力，此時有fm＝μmg＝m，
由此解得最大速率為vm＝20 m/s。
故汽車轉彎時不發生徑向滑動所允許的最大速率為20 m/s，當超過最大速率時，外力提供向心力不足，汽車將做離心運動，有翻車的危險。
(3)若汽車轉彎時仍以(2)中的最大速率vm，且要求汽車剛好不受徑向的摩擦力作用，則轉彎處的路面應設計成“外高內低”的情況，設路面的斜角為θ，作出汽車的受力圖，如圖所示，根據牛頓第二定律有mgtan θ＝m，
解得tan θ＝0.4，
即路面的傾角θ＝arctan 0.4。
答案：(1) 1 500 N　 (2) 20 m/s　汽車將做離心運動，有翻車的危險　(3)見解析
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4　生活中的圓周運動
　核心素養點擊
物理觀念 (1)了解生活中的各種圓周運動現象。
(2)知道航天器中的失重現象。
(3)知道離心運動產生的原因。
科學思維 (1)能根據所學知識分析生活中的各種圓周運動現象。
(2)會分析火車(汽車)轉彎、汽車過凸形橋和凹形路面時的有關問題。
科學態度與責任 觀察生活中的離心現象，了解其在生活中的應用，并知道離心運動所帶來的危害。
一、火車轉彎
1．填一填
(1)運動特點：火車轉彎時實際是在做______運動，因而具有向心加速度。
(2)向心力來源
①彎道的內外軌一樣高：由_____對輪緣的彈力提供向心力，如圖6.4-1甲所示，這樣鐵軌和車輪極易受損，還可能使火車側翻。
圓周
外軌
②彎道的外軌略高于內軌：在修筑鐵路時，要根據彎道的半徑和規定的行駛速度，適當選擇內外軌的高度差，使轉彎時所需的向心力幾乎完全由_______和___________的合力提供，如圖6.4-1乙所示。
圖6.4-1
重力G
支持力FN
(3)鐵路彎道的特點
①轉彎處_____略高于_____。
②鐵軌對火車的支持力不是豎直的，而是斜向彎道_____。
③鐵軌對火車的支持力與火車所受重力的合力指向彎道的_____，它提供了火車以規定速度行駛時的________。
外軌
內軌
內側
圓心
向心力
2．判斷
(1)火車轉彎可以簡化為水平面上的圓周運動。 ( )
(2)火車轉彎處的軌道內軌要高于外軌。 ( )
(3)火車轉彎時所需的向心力是車軌與車輪間的擠壓力提供的。 ( )
(4)火車通過彎道時具有速度的限制。 ( )
3．想一想
火車靜止在轉彎處時，合力為0，若火車按照規定的速度轉彎時，其合力也是0嗎？
提示：此時火車具有向心加速度，其合力沿水平方向指向軌道的內側。
√
×
×
√
二、汽車過拱形橋
1．填一填
運動情形 汽車過凸形橋 汽車過凹形路面
受力分析
向心力 Fn＝________＝m Fn＝_______＝m
對路面的壓力 FN′＝__________ FN′＝__________
mg－FN
FN－mg
mg－m
mg＋m
運動情形 汽車過凸形橋 汽車過凹形路面
結論 汽車對橋的壓力小于汽車所受的重力，而且汽車速度越大，對橋的壓力_____ 汽車對凹形路面的壓力大于汽車的重力，而且汽車速度越大，對凹形路面的壓力_____
超重、
失重現象 失重狀態 超重狀態
越小
越大
2．判斷
(1)汽車在拱形橋上行駛，速度較小時，對橋面的壓力大于車的重力。 ( )
(2)汽車在水平路面上加速行駛時對水平路面的壓力大于車的重力。 ( )
(3)汽車過凹形路面底部時，對路面的壓力大于車的重力。 ( )
×
×
√
答案：B　
三、航天器中的失重現象
1．填一填
(1)向心力分析
航天員除了受到__________外，還可能受到飛船座艙對他的________，這兩個力的合力提供他繞地球做勻速圓周運動所需的向心力，________＝m 。
(2)失重狀態
當v＝_____時座艙對航天員的支持力FN＝0，航天員處于完全失重狀態。
地球引力
支持力
mg－FN
2．判斷
(1)運行于太空的航天器中的宇航員處于完全失重狀態。 ( )
(2)處于完全失重狀態的物體不受重力作用。 ( )
(3)航天器中的物體處于完全失重狀態，所受的合力為0。 ( )
√
×
×
3．選一選
(多選)宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全失重狀態，下列說法正確的是 (　　)
A．宇航員仍受重力的作用
B．宇航員受力平衡
C．宇航員所受重力等于所需的向心力
D．宇航員不受重力的作用
解析：做勻速圓周運動的空間站中的宇航員，所受重力全部提供其做圓周運動的向心力，處于完全失重狀態，并非不受重力作用，故A、C正確，B、D錯誤。
答案：AC　
四、離心運動
1．填一填
(1)定義：物體沿切線方向飛出或做逐漸__________的運動。
(2)條件：向心力突然消失或合力不足以提供所需的________。
(3)離心運動的應用
①洗衣機脫水；
②煉鋼廠制作無縫鋼管；
③醫務人員從血液中分離血漿和紅細胞。
遠離圓心
向心力
(4)離心運動的危害
①汽車轉彎時速度過大，車輪在路面上打滑易造成交通事故。
②轉動的砂輪、飛輪轉速過高，離心運動會使它們破裂，釀成事故。
2．判斷
(1)離心運動是物體慣性的表現。 ( )
(2)離心運動是物體受到了離心力的作用。 ( )
(3)離心運動是沿半徑向外的運動。 ( )
√
×
×
3．想一想
　 如圖所示，是一款滾筒洗衣機及其滾筒，請思考洗衣機是如何將衣服甩干的？
提示：當滾筒高速旋轉時，衣服緊貼著筒壁隨圓筒高速轉動，當衣服上的水滴的附著力不足以提供其隨圓筒轉動的向心力時，水滴會做離心運動從圓筒的小孔中被甩出。
主題探究(一)　　火車轉彎問題
[問題驅動]
火車在鐵軌上轉彎可以看成是勻速圓周運動，如圖所示，
請思考下列問題：
(1)火車轉彎處的鐵軌有什么特點？火車受力如何？火車
的運動特點如何？
(2)火車以規定的速度轉彎時，什么力提供向心力？
(3)火車轉彎速度過大時，會對哪側軌道有側壓力？
(4)火車轉彎速度過小時，又會對哪側軌道有側壓力？
提示：(1)火車轉彎處的外軌高于內軌；由于外軌高于內軌，火車所受支持力的方向斜向上，火車所受支持力與重力的合力可以提供向心力；火車在行駛的過程中，重心的高度不變，故火車在同一水平面內做勻速圓周運動，即火車的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心。
(2)火車以規定的速度轉彎時，其所受重力和支持力的合力恰好提供向心力。
(3)當火車轉彎速度過大時，其所受重力和支持力的合力不足以提供向心力，此時火車對外側軌道有向外的側向壓力。
(4)當火車轉彎速度過小時，其所受重力和支持力的合力大于所需向心力，此時火車對內側軌道有向里的側向壓力。　
【重難釋解】
1．火車車輪的特點
火車的車輪有凸出的輪緣，火車在鐵軌上運行時，車輪與鐵軌有水平與豎直兩個接觸面，這種結構特點，主要是避免火車運行時脫軌，如圖所示。
2．軌道分析
火車在轉彎過程中，運動軌跡是一段水平圓弧。由于火車在轉彎過程中重心高度不變，故火車運行軌跡所在的平面是水平面，而不是斜面；火車的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心。
3．向心力分析
火車速度合適時，火車受如圖所示的重力和支持力作用，火車轉彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，合力沿水平方向，大小為F＝mgtan θ。
5．軌道側壓力分析
典例1　某鐵路轉彎處的圓弧半徑是300 m，鐵軌的軌距是1 435 mm，火車通過這里的規定速度是72 km/h。
(1)求內外軌的高度差。
(2)保持內外軌的這個高度差，如果列車通過轉彎處的速度大于或小于 72 km/h，分別會發生什么現象？說明理由。
[解析]　 (1)如圖所示，h為內外軌的高度差，d為軌距。
(2)①如果車速v>72 km/h，那么火車重力和軌道對火車的支持力的合力F將小于需要的向心力，所差的向心力仍需由外軌對輪緣的彈力來彌補。這樣就出現外側車輪的輪緣向外擠壓外軌的現象。
②如果車速v<72 km/h，火車重力和軌道對火車的支持力的合力F將大于需要的向心力，超出的則由內軌對內側車輪輪緣的彈力來平衡，這樣就出現內側車輪的輪緣向里擠壓內軌的現象。
[答案]　(1)0.195 m　(2)見解析
[遷移·發散]
如果該彎道的內外軌一樣高，火車質量為100 t，仍以規定速度72 km/h通過該彎道，其向心力來源是什么？向心力的大小是多少？會產生什么后果？
答案：外軌對輪緣的水平向內的側向彈力
1．33×105 N　火車脫軌或翻車事故
火車轉彎問題的解題策略
(1)解答火車轉彎問題時一定要搞清合力的方向。火車做圓周運動所需的向心力的方向指向水平面內的圓心。
(2)彎道兩軌在同一水平面上時，向心力由外軌對輪緣的擠壓力提供。
(3)當外軌高于內軌時，向心力由火車的重力和鐵軌的支持力以及內、外軌對輪緣的擠壓力的合力提供，且與火車的速度大小有關。
【素養訓練】
1．(多選)在鐵路轉彎處，往往使外軌略高于內軌，這是為了 (　　)
A．增加火車車輪對外軌的擠壓
B．增加火車車輪對內軌的擠壓
C．使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供火車轉彎所需的向心力
D．限制火車向外脫軌
解析：火車軌道建成外高內低，火車轉彎時，軌道的支持力與火車的重力兩者的合力指向弧形軌道的圓心，為火車轉彎提供了(部分)向心力，減輕了輪緣與外軌的擠壓，同時在一定程度上限制了火車轉彎時發生離心運動，即限制火車向外脫軌，故C、D正確。
答案：CD　
答案： ABD　 　
3．在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側的路面比右側的路面低一些。汽車的運動可看作是做半徑為R的在水平面內的圓周運動。設內外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L。已知重力加速度為g。若要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進方向)等于0，則汽車轉彎時的車速應等于 (　　)
答案：B　
主題探究(二)　　汽車過拱形橋問題
[問題驅動]
如圖甲、乙所示為汽車在凸形橋、凹形路面上行駛的示意圖，汽車行駛時可以看作圓周運動。
(1)如圖甲，汽車行駛到拱形橋的橋頂時：
①什么力提供向心力？汽車對橋面的壓力有什么特點？
②汽車對橋面的壓力與車速有什么關系？汽車安全通過拱形橋頂(不脫離橋面)行駛的最大速度是多大？
(2)當汽車行駛到凹形路面的最底端時，什么力提供向心力？汽車對路面的壓力有什么特點？
【重難釋解】
汽車過凸形橋與凹形路面問題的比較
典例2　如圖所示，總質量m＝2.0×104 kg 的滿載貨物的卡車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為60 m。如果橋面承受的壓力不得超過3.0×105 N(g取10 m/s2)，則卡車允許的最大速率是多少？
[遷移·發散]
若以所求速率行駛，卡車對橋面的最小壓力是多少？
答案：1.0×105 N
【素養訓練】
4．如圖所示，汽車以一定的速度經過一個圓弧形橋面的頂點時，關于汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況，以下說法不正確的是 (　　)
A．在豎直方向汽車受到三個力：重力、橋面的支持力和向心力
B．在豎直方向汽車可能只受兩個力：重力和橋面的支持力
C．在豎直方向汽車可能只受重力
D．汽車對橋面的壓力小于汽車的重力
答案：A　
5．如圖所示，汽車在炎熱的夏天沿不規整的曲面行駛，其中最容易發生爆胎的點是(汽車運動速率不變) (　　)
A．a點　　　　　　　 B．b點
C．c點 D．d點
答案：D　
6．如圖所示，是一座半徑為40 m的圓弧形拱形橋。一質量為1.0×103 kg的汽車，行駛到拱形橋頂端時，汽車運動速度為10 m/s；則此時汽車運動的向心加速度為多大？向心力為多大？汽車對橋面的壓力是多少？(g取10 m/s2)
答案：2.5 m/s2　2.5×103 N　7.5×103 N
主題探究(三)　　離心運動的理解與分析
[問題驅動]
如圖甲所示，鏈球比賽中，高速旋轉的鏈球被運動員放手后會飛出；如圖乙所示，下雨天旋轉雨傘時，會發現水滴沿著傘邊緣的切線飛出。請思考：
(1)運動員放手后鏈球沿什么方向飛出？
(2)你能說出水滴沿著傘邊緣的切線飛出的原因嗎？
(3)物體做離心運動的條件是什么？
提示：(1)高速旋轉的鏈球做圓周運動，運動員放手后鏈球沿對應的切線方向飛出。
(2)旋轉雨傘時，水滴也隨著運動起來，但傘面上的水滴受到的合力不足以提供其做圓周運動的向心力時，水滴由于慣性要保持其原來的速度方向而沿切線方向飛出。
(3)物體受到的合力不足以提供其運動所需的向心力。　　　　
2．四種運動情況的判斷
如圖6.4-15所示，根據物體所受合外力與所需向心力的關系，可做如下判斷：
圖6.4-15
典例3　如圖所示是科技館里一個挑戰智慧的玩具：
一根兩端封口、中央位置上下各開一個小口的透明長圓管，
里面裝有兩個小球。如何使兩個小球分別處于圓管的兩端？
解題指導　常規的想法就是把圓管左右傾斜，希望一個小球能留在一端，而另一個小球能滾到另外一端去，但這很難實現。而靈活應用離心運動的知識，卻能輕易地解決這個問題，這正是創新思維的體現。
[答案]　如圖所示，取一根細棒，將它穿過圓管中部的小孔把小球隔開，然后轉動圓管使之繞細棒旋轉，隨著轉速增大，兩個小球受到的靜摩擦力不足以提供其做圓周運動所需的向心力，發生離心現象，兩個小球很快就分別滾向圓管的兩端。
【素養訓練】
7．(多選)下列現象中，屬于離心現象的是 (　　)
A．守門員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運動
B．在雨中轉動傘柄，傘面上的雨水將沿傘邊緣切線方向飛出
C．繞地球做勻速圓周運動的衛星因受阻力作用，運行高度逐漸降低
D．滿載黃沙或石子的卡車急轉彎時，部分黃沙或石子會被甩出
解析 ：守門員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運動不是離心運動，A錯誤；在雨中轉動傘柄，傘面上的雨水將沿傘邊緣切線方向飛出是離心運動，B正確；繞地球做勻速圓周運動的衛星因受阻力作用，運行高度逐漸降低是向心運動，C錯誤；滿載黃沙或石子的卡車急轉彎時，部分黃沙或石子會被甩出這是離心運動，D正確。
答案： BD
8．如圖所示， 光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做勻速圓周
運動，若小球到達P點時F突然發生變化，下列關于小球運動
的說法正確的是 (　　)
A．F突然消失，小球將沿軌跡Pa做離心運動
B．F突然變小，小球將沿軌跡Pa做離心運動
C．F突然變大，小球將沿軌跡Pb做離心運動
D．F突然變小，小球將沿軌跡Pc逐漸靠近圓心
解析：若F突然消失，則小球所受合力突變為0，小球將沿切線方向勻速飛出，故A正確；若F突然變小不足以提供小球所需向心力，小球將做逐漸遠離圓心的離心運動，故B、D錯誤；若F突然變大，超過了小球所需向心力，小球將做逐漸靠近圓心的運動，故C錯誤。
答案：A　
9．(多選)如圖甲，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內做順時針的勻速圓周運動。如圖乙，一件小衣物隨著滾筒經過a、b、c、d四個位置。下列說法正確的是 (　　)
A．小衣物中的水滴最容易在a位置被甩出
B．在b位置滾筒壁對小衣物的力指向滾筒圓心
C．小衣物中的水滴最容易在c位置被甩出
D．在d位置小衣物受到的合力指向滾筒圓心
一、培養創新意識和創新思維
1．(多選)如圖所示，內壁 光滑的玻璃管內用長為L的輕繩懸掛一個小球。當玻璃管繞豎直軸以角速度ω勻速轉動時，小球與玻璃管間恰無壓力。下列說法正確的是 (　　)
A．僅增加繩長后，小球將受到玻璃管斜向上方的壓力
B．僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，需減小ω
C．僅增加小球質量后，小球將受到玻璃管斜向上方的壓力
D．僅增加角速度至ω′后，小球將受到玻璃管斜向下方的壓力
解析：根據題意可知，mgtan θ＝mrω2＝mω2Lsin θ，僅增加繩長后，小球需要向心力變大，則小球有離心趨勢，會擠壓管壁外側，小球受到玻璃管斜向下方的壓力，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，則需減小ω，故A錯誤，B正確；小球質量可以被約去，所以僅增加小球質量，小球仍與管壁間無壓力，故C錯誤；僅增加角速度至ω′后，小球需要向心力變大，則小球有離心趨勢，會擠壓管壁外側，小球受到玻璃管斜向下方的壓力，故D正確。
答案：BD　
2． 如圖所示，地球可以看作一個巨大的拱形橋，橋面半徑等
于地球半徑，試討論：
(1)地面上有一輛汽車在行駛，地面對它的支持力與汽車的
速度有何關系？駕駛員在行駛過程中處于超重狀態還是失重狀態？
駕駛員能感受到嗎？
(2)假設地球的半徑R＝6 400 km，g取10 m/s2，汽車以多大的速度行駛時，駕駛員會處于完全失重狀態？
答案：見解析
二、注重學以致用和思維建模
1．(多選)社會提倡無償獻血行為。采血常采用“機采成分血”
的方式，就是指把健康人捐獻的血液，通過血液分離機
分離出其中某一種成分(如血小板、粒細胞或外周干細胞)
儲存起來，再將分離后的血液回輸到捐獻者體內。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內，離心分離器轉動時給血液提供一種“模擬重力”的環境，“模擬重力”的方向沿試管遠離轉軸的方向，其大小與血液中細胞的質量以及其到轉軸距離成正比。初始時試管靜止，血液內離轉軸同樣距離處有兩種細胞A、B，其密度分別為ρA和ρB，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關系為ρA<ρ0<ρB。對于試管由靜止開始繞軸旋轉并不斷增大轉速的過程中，下列說法中正確的是 (　　)
A．細胞A相對試管向內側運動，細胞B相對試管向外側運動
B．細胞A相對試管向外側運動，細胞B相對試管向內側運動
C．這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向向外側逐漸變大
D．這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向各處大小相同
解析：因為滿足ρA<ρ0<ρB，所以根據離心原理，細胞A相對試管向內側運動，細胞B相對試管向外側運動，故A正確，B錯誤；根據a＝ω2r可知，這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向向外側逐漸變大，故C正確，D錯誤。
答案：AC　
2．如圖所示，是圓筒式的旋轉拖把，是家庭中的常用打掃衛生
的工具，使用簡單、便捷。請思考：
(1)在使用的過程中，它能夠迅速給拖把脫水，你能夠說出
其中的原理嗎？
(2)物體做離心運動的條件是什么？
解析：(1)利用的是離心運動。
(2)當需要的向心力大于提供的向心力時，物體將做離心運動。
答案：見解析
3．(1)游樂場的旋轉盤上，開始時有的人離轉軸近一些，有的人離轉軸遠一些。當旋轉盤加速時，哪些人更容易發生滑動？為什么？
(2)握住體溫計的頂部用力甩，就能把水銀甩回玻璃泡內。如何解釋這個現象？醫院每天要用很多支溫度計，如果一支支地甩，是很費時間的。你能想到簡便的方法嗎？
答案：見解析

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