内容正文:
粤教版(2019)必修第二册学案
2.4 离心现象及其应用
一:离心运动的概念和条件
1.离心运动的条件:做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。
2.离心运动、近心运动的判断:物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动,由实际提供的合力F合和所需向心力的大小关系决定。
(1).当Fn=mω2r时,物体做匀速圆周运动,如图所示;
(2).当Fn=0时,物体沿切线方向飞出;
(3).当Fn<mω2r时,物体逐渐远离圆心,做离心运动;
(4).当Fn>mω2r时,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动。
3.本质:离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于做匀速圆周运动需要的向心力。
二:生活中有关离心现象的应用和防止
1. 利用离心现象工作的机械叫做离心机械。离心分离器、洗衣机脱水筒都是这样的机械。
2.离心运动的危害
(1)由于离心现象,车辆转弯时易出现交通事故,因此在弯道处,都要对车辆进行限速。
(2)高速旋转的砂轮或材料破裂,会因碎片飞出造成事故,所以砂轮的外侧都需要加防护罩
例1.(23-24高一下·广东韶关·期末)下列生活实例中,属于应用离心现象的例子是( )
A.洗衣机的脱水桶转速加快,水从衣物上分离,被甩出脱衣筒
B.铅球运动员将铅球水平向前抛出
C.小明站在地面上用手拍打身上的衣服时,可以把衣服上的灰尘拍下来
D.在下雨天我们旋转雨伞,可以甩掉雨伞上的水滴
【答案】AD
【详解】A. 洗衣机脱水桶高速转动时,需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力,水做离心运动被从衣服上甩掉,属于离心现象,故A正确;
B. 铅球运动员将铅球水平向前抛出,是借助惯性铅球飞出,故B错误;
C. 小明站在地面上用手拍打身上的衣服时,可以把衣服上的灰尘拍下来,是利用飞尘的惯性保持原来静止的状态,故C错误;
D. 通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴,当转动时雨滴所需要的向心力增加,当超过雨伞对雨的吸附力时,雨滴做离心运动,故D正确。
故选AD。
例2. (22-23高一下·安徽阜阳·期中)汽车在弯道转弯时,需减速慢行,否则会有发生侧翻的危险,这是汽车发生离心运动导致的。关于离心运动,下列说法正确的是( )
A.离心运动对人的生活生产都是有害的
B.物体发生离心运动时,其所受合力一定为零
C.物体发生离心运动,是由于所受合外力不足以提供向心力导致的
D.若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变,则角速度越大,越可能发生离心运动
【答案】CD
【详解】A.离心运动对人的生活有些是有益的,比如洗衣机甩干衣服,也有一些是有害的,A错误;
BC.当物体做圆周运动所需的向心力得不到满足时,即提供的向心力小于需要的向心力时,物体就会做离心运动,不一定合外力为零,B错误,C正确;
D.根据向心力公式,有
可知若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变,则角速度越大,越可能发生离心运动,D正确。
故选CD。
例3.(23-24高一下·广西南宁·期中)如图所示,在圆形餐桌上摆放碗碟时,为减少来回走动,有经验的服务员会先将碟子均匀摆放在餐桌的水平玻璃转盘上,用手突然快速转动玻璃转盘,由于离心运动,碟子从转盘飞出后恰均匀散落在水平桌面上,然后再用同样的方式快速摆放汤碗。若摆放的碗碟到转盘中心的距离均相等,碗碟与玻璃转盘的动摩擦因数相同,汤碗比碟子的质量小,则以下说法错误的是( )
A.碗碟之所以能脱离转盘,是因为受到离心力的作用
B.若服务员反方向用力转动转盘,则碗碟向转盘中心靠拢
C.碗碟与转盘中心的距离越大,碗碟越容易脱离转盘
D.若碟子和汤碗混搭摆放在转盘上,则转动时汤碗更容易脱离转盘
【答案】ABD
【详解】A.碗碟之所以能脱离转盘,是因为受到的摩擦力不足以提供所需的向心力,并没有受到离心力的作用,故A错误,满足题意要求;
B.若服务员反方向用力转动转盘,当碗碟受到的摩擦力不足以提供所需的向心力时,碗碟仍做离心运动,故B错误,满足题意要求;
C.碗碟与转盘中心的距离越大,所需的向心力越大,碗碟越容易脱离转盘,故C正确,不满足题意要求;
D.若碟子和汤碗混搭摆放在转盘上,由于碗碟与玻璃转盘的动摩擦因数相同,则转动时汤碗并没有更容易脱离转盘,故D错误,满足题意要求。
故选ABD。
例4. (2024·四川·模拟预测)如图所示是电影《飞驰人生2》中赛车穿过峡谷弯道疾行,为避免向峡谷外漂离而驶回内弯道的情景,下列说法正确的是( )
A.赛车手应该踩油门加速,从而避免转弯时漂向外弯道
B.赛车穿过峡谷弯道漂向外侧的原因是赛车质量过大
C.赛车手操控汽车刹车使速度减小,能帮助赛车重返内弯道
D.如遇雨夹雪天气路面湿滑,赛车容易向内弯道做向心运动
【答案】C
【详解】A.踩油门加速使需要的向心力增大,更容易发生离心现象漂向外弯道。故A错误;
B.当提供的向心力小于需要的向心力时赛车作离心运动,与质量无关。故B错误;
C.赛车手操控汽车减小速度,使需要的向心力减小,可以使赛车重返内弯道。故C正确。
D.雨天路面湿滑,赛车与地面的摩擦力减小,更容易使摩擦力小于需要的向心力从而发生离心现象使赛车向弯道外运动。故D错误。
故选C。
例5. (23-24高三下·浙江杭州·阶段练习)物理知识能很好解释生活现象,下列四个情景有一项与其他三项是不一致的,这一项是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、B、D项是利用离心现象原理工作的,而C项是要防止离心现象发生的,故C项与其它三项不一致。
故选C。
例6. (23-24高一下·浙江宁波·期中)如图所示,一只狗洗完澡后在甩掉身上的水,关于该过程下列说法正确的是( )
A.水在狗身上的水滴受到了离心力作用
B.狗甩的越快,水滴脱离身体飞出时速度大小越小
C.该现象的产生与水滴的惯性有关
D.水滴脱离身体飞出后做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.水在狗身上的水滴并没有受到离心力作用,故A错误;
B.狗甩的越快,水滴脱离身体飞出时速度大小越大,故B错误;
C.该现象的产生与水滴的惯性有关,故C正确;
D.水滴脱离身体飞出后,由于受到重力作用,不是做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
例7. .如图为自行车气嘴灯及其结构图,弹簧一端固定在A端,另一端拴接重物,当车轮高速旋转时,LED灯就会发光.下列说法正确的是( )
A.安装时A端比B端更远离圆心
B.高速旋转时,重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触
C.增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D.匀速行驶时,若LED灯转到最低点时能发光,则在最高点时也一定能发光
答案 C
解析 要使重物做离心运动,M、N接触,则A端应靠近圆心,因此安装时B端比A端更远离圆心,A错误;转速越大,所需向心力越大,弹簧拉伸越长,M、N能接触,灯会发光,不能说重物受到离心力的作用,B错误;灯在最低点时有F弹-mg=mrω2,解得ω=,又ω=2πn,因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光,C正确;匀速行驶时,灯在最低点时有F1-mg=,灯在最高点时有F2+mg=,在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力,因此匀速行驶时,若LED灯转到最低点时能发光,则在最高点时不一定能发光,D错误.
一、单选题
1.(23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习)都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的伟大水利工程。为了解决水利工程治沙的老大难问题,修建者李冰设计了“二八分沙”的绝妙方法,其某部分河道简化图如下图所示。则关于该段河道说法正确的是( )
A.水流在弯道处做离心运动,导致凹岸堆积泥沙 B.水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙
C.水流在弯道处做近心运动,导致凹岸堆积泥沙 D.水流在弯道处做近心运动,导致凸岸堆积泥沙
【答案】B
【详解】水流和泥沙一起流入弯道后将做圆周运动其需要的向心力为,由于水流的密度比泥沙小则水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙。
故选B。
2.(2023高二上·黑龙江·学业考试)下列描述属于离心运动的危害的是( )
A.医务人员利用离心机分离血液
B.汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
C.利用棉花糖机制作棉花糖
D.利用洗衣机脱水筒甩干衣物
【答案】B
【详解】A.医务人员利用离心机分离血液,这是利用离心运动,A错误;
B.汽车转弯时要减速,防止速度过大,地面摩擦力不足以提供向心力而打滑造成危险,属于防止发生离心运动,B正确;
C.利用棉花糖机制作棉花糖,这是利用离心运动,C错误;
D.用洗衣机脱水,将衣物中的水分甩出,这是利用离心运动,D错误。
故选B。
3.(2023高二上·山东·学业考试)洗衣机的水桶示意图如图所示,它是以转桶带动衣物高速旋转的方式将湿衣服甩干的。甩干过程中的某一时段,湿衣服紧贴在匀速旋转的转筒的竖直筒壁上,与桶壁相对静止,在湿衣服的水被逐渐甩出的过程中,关于湿衣服的受力情况,下列判断正确的是( )
A.受筒壁的弹力减小 B.受筒壁的弹力不变
C.受筒壁的摩擦力增大 D.受筒壁的摩擦力不变
【答案】A
【详解】AB.对衣服水平方向筒壁对衣服的弹力充当向心力,则
则随着质量的减小,衣服受筒壁的弹力减小,选项A正确,B错误;
CD.竖直方向
则随着质量减小,衣服受筒壁的摩擦力减小,选项CD错误。
故选A。
4.(23-24高一下·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.图中离心机分离血液时,是由于血液受到离心力作用而分离
B.图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时,衣服在最低点更容易脱水
C.图中汽车水平安全转弯时,车轮受到指向圆心的滑动摩擦力
D.图中火车在倾斜轨道上转弯时,外轨一定会受到车轮的挤压
【答案】B
【详解】A.物体做离心运动是由于供需失去了平衡,提供的力小于做圆周运动需要的向心力,从而使物体做离心运动,实际上不存在离心力这个力,故A错误;
B.最低点,加速度竖直向上,此位置竖直方向加速度最大,衣服上在最低点桶与衣服之间压力最大,水更容易甩出,故B正确。
C.图中汽车水平安全转弯时,车轮受到指向圆心的静摩擦力,该静摩擦力提供向心力,选项C错误;
D.图中火车在倾斜轨道上转弯时,若火车按规定的速率转弯时,轨道的支持力和重力的合力提供向心力,则内外轨与车轮之间均没有侧压力,选项D错误。
故选B。
5.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图,一个黑洞正在吞噬一颗恒星,下列说法正确的是( )
A.黑洞的吸引力恰好等于恒星所需向心力
B.黑洞的吸引力小于恒星所需向心力,导致恒星做近心运动
C.黑洞的吸引力小于恒星所需向心力,导致恒星做离心运动
D.黑洞的吸引力大于恒星所需向心力,导致恒星做近心运动
【答案】D
【详解】一个黑洞正在吞噬一颗恒星,可知恒星离黑洞越来越近,原因是黑洞的吸引力大于恒星所需向心力,导致恒星做近心运动。
故选D。
6.(22-23高二下·云南·期末)离心运动在日常生活中有很多应用,有时也会带来危害。下列描述中,防止离心现象的是( )
A.图甲中将雨伞上的雨水甩干
B.图乙中洗衣机脱水时,把附着在物体上的水分甩掉
C.图丙中用离心分离器分离物质
D.图丁中汽车在公路上转弯不允许超过规定的速度
【答案】D
【详解】A.将雨伞上的雨水甩干,是应用离心现象,故A不符合题意;
B.洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动,故B不符合题意;
C.用离心分离器分离物质是应用离心现象,故C不符合题意;
D.汽车转弯时要限制车速是为了防止车速过快时,从而产生侧滑,是防止离心现象,故D符合题意。
故选D。
7.(23-24高一下·浙江金华·期末)下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是( )
A.图甲,制作棉花糖时,糖水因为受到离心力而被甩出去
B.图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度越小,对轨道磨损就一定越小
C.图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力不变
D.图丁,在一座凹形桥的最低点,同一辆车子速度越大,对桥面压力就越大
【答案】D
【详解】A.制作棉花糖时,被甩出去的糖水做离心运动,但不是受离心力作用,故A错误;
B.设轨道与水平面的夹角为,火车转弯时,如果速度,是由重力与支持力的合力提供向心力,火车的速度小于该值时,火车拐弯时速度越小,则对轨道磨损就越大,故B错误;
C.自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力提供向心力,所受的合外力大小不变,方向时刻改变,故C错误;
D.车过凹形桥的最低点有
则同一辆车子速度越大,对桥面压力就越大,故D正确。
故选D。
8.(23-24高一下·浙江温州·期末)一物体置于水平粗糙圆盘上,圆盘从静止开始加速转动。整个过程中,物体的运动轨迹如图所示,对于物体经过a、b、c、d点时的速度方向,图中标注正确的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】B
【详解】圆盘从静止开始加速转动,当物块受到的摩擦力不足以提供所需的向心力时,物体做离心运动,即圆心的距离逐渐增大,由图中轨迹可知,圆盘应顺时针转动,根据曲线运动的速度方向沿该点的切线方向可知,图中标注正确的是b点。
故选B。
9.(23-24高一下·福建·期末)下列关于课本中相关案例的说法正确的是( )
A.图1所示为论述“曲线运动的速度方向”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法
B.图2所示的演示实验,该实验能证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为自由落体运动
C.图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动,当转速足够快,绳子能被拉至水平方向
D.图4所示“墨水旋风”示意图中,墨水是由于受到离心力的作用而离圆心越来越远
【答案】A
【详解】A.图1所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法,故A正确;
B.图2所示的演示实验中,若两球同时落地,则证明平抛运动在竖直方向做自由落体运动,但不能证明水平方向为匀速直线运动,故B错误;
C.图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动,无论转速多快,绳子拉力总有竖直分量(其竖直分量大小等于mg),则绳子不可能拉至水平,故C错误;
D.图4所示“墨水旋风”示意图中,离心力是一种虚拟力,是一种惯性的体现,而不能说受到了离心力,故D错误。
故选A。
10.(23-24高一下·广东湛江·期末)啤酒之所以清澈透亮,是因为通过离心分离术清除了易浑浊的杂质,离心分离术可以高效分离存在密度差的两种物体,还可把细菌、病毒等超细微粒从水状悬浮液中分离出来.下图是模拟实验,通过高速旋转的离心机把清水中大小相同的实心木球和钢球分离开.当回转轴以稳定的角速度高速旋转时,下列说法正确的是( )
A.木球会在靠转轴的①位置,铁球会到靠外壁的②位置
B.木球会在靠外壁的②位置,铁球会到靠转轴的①位置
C.木球、铁球都会离心运动,最终都靠在外壁的②位置
D.啤酒中无论密度大还是小的杂质都被离心甩到②位置
【答案】A
【详解】由于铁球密度大,容易发生离心运动,所以铁球会到靠外壁的②位置;而木球密度小,不易发生离心运动,所以木球会在靠转轴的①位置,故选A。
11.(23-24高一下·辽宁·期末)一级方程式赛车世界锦标赛,简称F1,是当今世界最高水平的赛车比赛,关于F1赛车,下列说法中正确的是( )
A.赛车匀速转弯时,加速度不变
B.赛车加速转弯时,地面对车轮的作用力大于车轮对地面的作用力
C.赛车加速转弯时,速度发生变化,赛车此时的惯性也随之发生变化
D.赛车加速转弯时,若车轮脱落,车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道
【答案】D
【详解】A.赛车匀速转弯时,加速度大小不变,方向时刻发生变化,故A错误;
B.赛车加速转弯时,根据牛顿第三定律可知,地面对车轮的作用力大小等于车轮对地面的作用力,故B错误;
C.赛车加速转弯时,速度发生变化,赛车的质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D.赛车加速转弯时,若车轮脱落,由于惯性,车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道,故D正确。
故选D。
12.(23-24高一下·浙江·阶段练习)餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动,转盘上放有、两个相同的空茶杯(可视为质点)随转盘一起做匀速圆周运动,、到圆心的距离分别是、,且,假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是( )
A.两个茶杯所受的摩擦力大小相等
B.两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势
C.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
D.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
【答案】C
【详解】A.此时两茶杯随转盘一起做圆周运动,根据牛顿第二定律有
由于可知,两个茶杯所受摩擦力大小,A错误;
B.两个茶杯靠静摩擦力提供向心力,向心力的方向指向圆心,可知两个茶杯都有沿半径向外滑出去的趋势,B错误;
CD.设茶杯发生滑动的临界角速度为,根据牛顿第二定律可知
解得
由此可知,两茶杯发生滑动的临界速度为无关,即加快转盘的转速,茶杯应先滑出去。C正确;D错误。
故选C。
13.(23-24高一下·浙江湖州·期末)赛车是一项极具挑战和危险的运动,比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景,此时赛车过O点,可看作沿Oa圆弧做匀速圆周运动,Ob方向为O点的切线方向。以下说法不正确的是( )
A.赛车过O点时速度方向沿Ob方向
B.赛车过O点时合外力指向圆心
C.赛车转弯速率相同时,半径越小越容易发生侧滑
D.发生侧滑时,塞车沿着Ob方向滑离原轨道做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.物体做曲线运动,速度方向沿着该点的切线方向,则赛车过O点时速度方向沿Ob方向,故A正确;
B.赛车做匀速圆周运动,则所受合力为向心力,即赛车过O点时合外力指向圆心,故B正确;
C.根据可知赛车转弯速率相同时,半径越小所需的向心力越大,则越容易发生侧滑,故C正确;
D.赛车发生侧滑瞬间,速度方向沿着Ob方向,摩擦力不足以提供向心力,赛车做离心运动,故D错误。
本题目选不正确项,故选D。
14.(23-24高一下·河南南阳·期中)生活中的圆周运动比比皆是,下列有关各圆周运动的说法正确的是( )
A.图1中沿崎岖路面行驶的小汽车,在A点对地面的压力一定大于行驶至B点时对地面的压力
B.图2中大齿轮通过链条带动小齿轮及车轮转动,大齿轮上A点与后轮上C点的转速相等
C.图3中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”(一种玩具)在水平面内做匀速圆周运动,则竹竿对“蜂鸣器”的作用力竖直向上与其重力平衡
D.图4所示为洗衣机的脱水桶,当脱水桶转速逐渐增大,桶内衣物上的水滴所受“附着力”不足以提供水滴做圆周运动所需向心力时,水滴做离心运动被甩离衣物,从而实现衣物脱水
【答案】AD
【详解】A.图1中沿崎岖路面行驶的小汽车,在A点向心加速度向上,处于超重状态,汽车对地面的压力一定大于重力,行驶至B点时向心加速度向下,处于失重状态,汽车对地面的压力小于重力,则汽车在A点对地面的压力一定大于行驶至B点时对地面的压力,故A正确;
B.图2中大齿轮通过链条带动小齿轮及车轮转动,大齿轮上A点与B点线速度大小相等,B点和后轮上C点的角速度相等,则A和C的角速度不相等,故转速不相等,故B错误;
C.图3中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”(一种玩具)在水平面内做匀速圆周运动,则竹竿对“蜂鸣器”的作用力应斜向上,其竖直向上的分力与重力平衡,其水平分力指向圆心,提供向心力,故C错误;
D.图4所示为洗衣机的脱水桶,当脱水桶转速逐渐增大,桶内衣物上的水滴所受“附着力”不足以提供水滴做圆周运动所需向心力时,水滴做离心运动被甩离衣物,从而实现衣物脱水,故D正确。
故选AD。
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粤教版(2019)必修第二册学案
2.4 离心现象及其应用
一:离心运动的概念和条件
1.离心运动的条件:做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。
2.离心运动、近心运动的判断:物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动,由实际提供的合力F合和所需向心力的大小关系决定。
(1).当Fn=mω2r时,物体做匀速圆周运动,如图所示;
(2).当Fn=0时,物体沿切线方向飞出;
(3).当Fn<mω2r时,物体逐渐远离圆心,做离心运动;
(4).当Fn>mω2r时,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动。
3.本质:离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于做匀速圆周运动需要的向心力。
二:生活中有关离心现象的应用和防止
1. 利用离心现象工作的机械叫做离心机械。离心分离器、洗衣机脱水筒都是这样的机械。
2.离心运动的危害
(1)由于离心现象,车辆转弯时易出现交通事故,因此在弯道处,都要对车辆进行限速。
(2)高速旋转的砂轮或材料破裂,会因碎片飞出造成事故,所以砂轮的外侧都需要加防护罩
例1.(23-24高一下·广东韶关·期末)下列生活实例中,属于应用离心现象的例子是( )
A.洗衣机的脱水桶转速加快,水从衣物上分离,被甩出脱衣筒
B.铅球运动员将铅球水平向前抛出
C.小明站在地面上用手拍打身上的衣服时,可以把衣服上的灰尘拍下来
D.在下雨天我们旋转雨伞,可以甩掉雨伞上的水滴
例2. (22-23高一下·安徽阜阳·期中)汽车在弯道转弯时,需减速慢行,否则会有发生侧翻的危险,这是汽车发生离心运动导致的。关于离心运动,下列说法正确的是( )
A.离心运动对人的生活生产都是有害的
B.物体发生离心运动时,其所受合力一定为零
C.物体发生离心运动,是由于所受合外力不足以提供向心力导致的
D.若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变,则角速度越大,越可能发生离心运动
例3.(23-24高一下·广西南宁·期中)如图所示,在圆形餐桌上摆放碗碟时,为减少来回走动,有经验的服务员会先将碟子均匀摆放在餐桌的水平玻璃转盘上,用手突然快速转动玻璃转盘,由于离心运动,碟子从转盘飞出后恰均匀散落在水平桌面上,然后再用同样的方式快速摆放汤碗。若摆放的碗碟到转盘中心的距离均相等,碗碟与玻璃转盘的动摩擦因数相同,汤碗比碟子的质量小,则以下说法错误的是( )
A.碗碟之所以能脱离转盘,是因为受到离心力的作用
B.若服务员反方向用力转动转盘,则碗碟向转盘中心靠拢
C.碗碟与转盘中心的距离越大,碗碟越容易脱离转盘
D.若碟子和汤碗混搭摆放在转盘上,则转动时汤碗更容易脱离转盘
例4. (2024·四川·模拟预测)如图所示是电影《飞驰人生2》中赛车穿过峡谷弯道疾行,为避免向峡谷外漂离而驶回内弯道的情景,下列说法正确的是( )
A.赛车手应该踩油门加速,从而避免转弯时漂向外弯道
B.赛车穿过峡谷弯道漂向外侧的原因是赛车质量过大
C.赛车手操控汽车刹车使速度减小,能帮助赛车重返内弯道
D.如遇雨夹雪天气路面湿滑,赛车容易向内弯道做向心运动
例5. (23-24高三下·浙江杭州·阶段练习)物理知识能很好解释生活现象,下列四个情景有一项与其他三项是不一致的,这一项是( )
A. B.
C. D.
例6. (23-24高一下·浙江宁波·期中)如图所示,一只狗洗完澡后在甩掉身上的水,关于该过程下列说法正确的是( )
A.水在狗身上的水滴受到了离心力作用
B.狗甩的越快,水滴脱离身体飞出时速度大小越小
C.该现象的产生与水滴的惯性有关
D.水滴脱离身体飞出后做匀速直线运动
例7. .如图为自行车气嘴灯及其结构图,弹簧一端固定在A端,另一端拴接重物,当车轮高速旋转时,LED灯就会发光.下列说法正确的是( )
A.安装时A端比B端更远离圆心
B.高速旋转时,重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触
C.增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D.匀速行驶时,若LED灯转到最低点时能发光,则在最高点时也一定能发光
一、单选题
1.(23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习)都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的伟大水利工程。为了解决水利工程治沙的老大难问题,修建者李冰设计了“二八分沙”的绝妙方法,其某部分河道简化图如下图所示。则关于该段河道说法正确的是( )
A.水流在弯道处做离心运动,导致凹岸堆积泥沙 B.水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙
C.水流在弯道处做近心运动,导致凹岸堆积泥沙 D.水流在弯道处做近心运动,导致凸岸堆积泥沙
2.(2023高二上·黑龙江·学业考试)下列描述属于离心运动的危害的是( )
A.医务人员利用离心机分离血液
B.汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
C.利用棉花糖机制作棉花糖
D.利用洗衣机脱水筒甩干衣物
3.(2023高二上·山东·学业考试)洗衣机的水桶示意图如图所示,它是以转桶带动衣物高速旋转的方式将湿衣服甩干的。甩干过程中的某一时段,湿衣服紧贴在匀速旋转的转筒的竖直筒壁上,与桶壁相对静止,在湿衣服的水被逐渐甩出的过程中,关于湿衣服的受力情况,下列判断正确的是( )
A.受筒壁的弹力减小 B.受筒壁的弹力不变
C.受筒壁的摩擦力增大 D.受筒壁的摩擦力不变
4.(23-24高一下·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.图中离心机分离血液时,是由于血液受到离心力作用而分离
B.图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时,衣服在最低点更容易脱水
C.图中汽车水平安全转弯时,车轮受到指向圆心的滑动摩擦力
D.图中火车在倾斜轨道上转弯时,外轨一定会受到车轮的挤压
5.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图,一个黑洞正在吞噬一颗恒星,下列说法正确的是( )
A.黑洞的吸引力恰好等于恒星所需向心力
B.黑洞的吸引力小于恒星所需向心力,导致恒星做近心运动
C.黑洞的吸引力小于恒星所需向心力,导致恒星做离心运动
D.黑洞的吸引力大于恒星所需向心力,导致恒星做近心运动
6.(22-23高二下·云南·期末)离心运动在日常生活中有很多应用,有时也会带来危害。下列描述中,防止离心现象的是( )
A.图甲中将雨伞上的雨水甩干
B.图乙中洗衣机脱水时,把附着在物体上的水分甩掉
C.图丙中用离心分离器分离物质
D.图丁中汽车在公路上转弯不允许超过规定的速度
7.(23-24高一下·浙江金华·期末)下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是( )
A.图甲,制作棉花糖时,糖水因为受到离心力而被甩出去
B.图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度越小,对轨道磨损就一定越小
C.图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力不变
D.图丁,在一座凹形桥的最低点,同一辆车子速度越大,对桥面压力就越大
8.(23-24高一下·浙江温州·期末)一物体置于水平粗糙圆盘上,圆盘从静止开始加速转动。整个过程中,物体的运动轨迹如图所示,对于物体经过a、b、c、d点时的速度方向,图中标注正确的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
9.(23-24高一下·福建·期末)下列关于课本中相关案例的说法正确的是( )
A.图1所示为论述“曲线运动的速度方向”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法
B.图2所示的演示实验,该实验能证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为自由落体运动
C.图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动,当转速足够快,绳子能被拉至水平方向
D.图4所示“墨水旋风”示意图中,墨水是由于受到离心力的作用而离圆心越来越远
10.(23-24高一下·广东湛江·期末)啤酒之所以清澈透亮,是因为通过离心分离术清除了易浑浊的杂质,离心分离术可以高效分离存在密度差的两种物体,还可把细菌、病毒等超细微粒从水状悬浮液中分离出来.下图是模拟实验,通过高速旋转的离心机把清水中大小相同的实心木球和钢球分离开.当回转轴以稳定的角速度高速旋转时,下列说法正确的是( )
A.木球会在靠转轴的①位置,铁球会到靠外壁的②位置
B.木球会在靠外壁的②位置,铁球会到靠转轴的①位置
C.木球、铁球都会离心运动,最终都靠在外壁的②位置
D.啤酒中无论密度大还是小的杂质都被离心甩到②位置
11.(23-24高一下·辽宁·期末)一级方程式赛车世界锦标赛,简称F1,是当今世界最高水平的赛车比赛,关于F1赛车,下列说法中正确的是( )
A.赛车匀速转弯时,加速度不变
B.赛车加速转弯时,地面对车轮的作用力大于车轮对地面的作用力
C.赛车加速转弯时,速度发生变化,赛车此时的惯性也随之发生变化
D.赛车加速转弯时,若车轮脱落,车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道
12.(23-24高一下·浙江·阶段练习)餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动,转盘上放有、两个相同的空茶杯(可视为质点)随转盘一起做匀速圆周运动,、到圆心的距离分别是、,且,假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是( )
A.两个茶杯所受的摩擦力大小相等
B.两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势
C.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
D.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
13.(23-24高一下·浙江湖州·期末)赛车是一项极具挑战和危险的运动,比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景,此时赛车过O点,可看作沿Oa圆弧做匀速圆周运动,Ob方向为O点的切线方向。以下说法不正确的是( )
A.赛车过O点时速度方向沿Ob方向
B.赛车过O点时合外力指向圆心
C.赛车转弯速率相同时,半径越小越容易发生侧滑
D.发生侧滑时,塞车沿着Ob方向滑离原轨道做匀速直线运动
14.(23-24高一下·河南南阳·期中)生活中的圆周运动比比皆是,下列有关各圆周运动的说法正确的是( )
A.图1中沿崎岖路面行驶的小汽车,在A点对地面的压力一定大于行驶至B点时对地面的压力
B.图2中大齿轮通过链条带动小齿轮及车轮转动,大齿轮上A点与后轮上C点的转速相等
C.图3中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”(一种玩具)在水平面内做匀速圆周运动,则竹竿对“蜂鸣器”的作用力竖直向上与其重力平衡
D.图4所示为洗衣机的脱水桶,当脱水桶转速逐渐增大,桶内衣物上的水滴所受“附着力”不足以提供水滴做圆周运动所需向心力时,水滴做离心运动被甩离衣物,从而实现衣物脱水
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