课时测评12 离心现象及其应用-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评12　离心现象及其应用 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，共50分) 1.如图所示的陀螺，是很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能是下列的(　　) 答案：D 解析：陀螺边缘上的墨水所受陀螺的束缚力消失后，沿切线方向飞出，故A、B错误；陀螺立在某一点顺时针匀速转动，所以墨水甩出的方向要与顺时针方向的前方一致，故C错误，D正确。故选D。 2．(2024·广州市高一期中)如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面通常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是(　　) A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 答案：B 解析：摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，故A错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于所需向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力(即合力)小于需要的向心力，故B正确；摩托车将沿其线速度方向与半径向外的方向之间做曲线运动，故C、D错误。故选B。 3.如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是(　　) A．由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的 B．由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的 C．由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的 D．由公式F＝mω2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道 答案：B 解析：赛车在水平路面上转弯时，静摩擦力提供向心力，最大静摩擦力与重力成正比，而需要的向心力为。赛车在转弯前速度很大，转弯时做圆周运动的半径就需要大，运动员没有及时减速就会造成赛车冲出跑道，B正确，A、C、D错误。 4.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛。比赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。如图所示，圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点)。下列论述正确的是(　　) A．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 C．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧 D．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间 答案：D 解析：发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，而运动员受到的合力小于所需要的向心力，受到的合力方向指向圆弧内侧，A、B错误；运动员在水平方向不受任何外力时沿Oa方向做离心运动，实际上运动员受到的合力方向指向圆弧Ob内侧，所以运动员滑动的方向在Oa右侧与Ob之间，C错误，D正确。 5.(多选)(2024·深圳市高一校考)下列现象中利用了离心现象的是(　　) A．旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴 B．运动员投掷链球 C．拖把桶通过旋转使拖把脱水 D．用力抖落衣服上的灰尘 答案：ABC 解析：旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴，水做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象的应用，故A正确；链球的投掷通过预摆和旋转来完成，运动员手持链球链条的一端，在链球高速旋转时，突然松手，向心力消失，链球沿圆周运动轨迹切线方向飞出，属于离心现象的应用，故B正确；在脱水的过程中，随脱水筒转速的增加，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，利用了离心现象，故C正确；用力抖落衣服上的灰尘，是灰尘由于惯性保持原来的运动状态，是惯性的原因，与离心现象无关，故D错误。故选ABC。 6.(多选)(2024·江门市高一校考期中)下列关于离心现象的说法中正确的是(　　) A．当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象 B．洗衣机脱水时是利用离心现象把附着在衣服上的水滴甩掉的 C．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失时将做近心运动 D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动 答案：BD 解析：离心力是不存在的，因为它没有施力物体，所以物体不会受到离心力，故A错误；洗衣机脱水时，附着在衣服上的水滴被甩掉，是因为衣服对水滴提供的向心力不足以提供水滴做圆周运动所需要的向心力，从而水滴做离心运动，故B正确；做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，将做离心运动，故C错误；做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将保持该速度沿切线做直线运动，故D正确。故选BD。 7.(多选)(2024·湛江市二十一中校考期中) 离心分离器可以加速物质的沉淀，如图是它的示意图，试管中先装水，再加入粉笔粉末后搅拌均匀，当试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，然后可观察到粉笔粉末沉淀在试管的底端。则(　　) A．旋转越快，试管的高度越低 B．粉笔粉末向试管底部运动是一种离心现象 C．旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越明显 D．旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越不明显 答案：BC 解析：对试管整体分析，整体受到的合力提供向心力，设试管中心线与竖直方向夹角为 α，则提供的向心力为mg tan α，当转速增大时，需要的向心力增大，故角度α增大，试管变高，选项A错误；离心分离器是一种离心设备，粉笔粉末和水混合后，当离心分离器工作时会发生离心现象，选项B正确；转速越快，粉笔粉末需要的向心力越大，粉笔粉末的沉淀现象越明显，选项C正确，D错误。 8.如图所示，中心为O的硬币在桌面上沿直线向右匀速滚动，虚线为硬币边缘最高点P的运动轨迹，位置2为轨迹最高点，位置3为轨迹与桌面接触点。下列说法正确的是(　　) A．硬币滚动一周，P点与O点位移大小相等 B．P点运动到位置1时速度方向为水平向右 C．P点运动到位置2时向心加速度大小为零 D．P点运动到位置3时的速度与O点的速度相同 答案：A 解析：硬币滚动一周，P点与O点位移大小相等，均等于周长，选项A正确；P点运动到位置1时速度方向沿该点的切线方向斜向上，选项B错误；P点运动到位置2时速度不为零，则根据a＝可知，向心加速度大小不为零，选项C错误；P点运动到位置3时的速度为0，而O点的速度一直向右，即P点运动到位置3时的速度与O点的速度不相同，故D错误。故选A。 9.(2024·广西玉林高一期末)人洗完手后会习惯甩甩手，将手上的水甩掉，甩手时指尖上的水滴可近似看成相对手腕的圆周运动，下列关于甩手的动作说法正确的是(　　) A．指尖离手腕越近，水滴越容易甩掉 B．指尖离手腕越近，水滴的加速度越大 C．指尖离手腕越远，水滴的角速度越大 D．指尖离手腕越远，水滴的线速度越大 答案：D 解析：根据题意可知，甩手时不同手指指尖上的水滴是相对手腕的同轴转动，角速度相等，故C错误；根 据题意，由公式F＝mω2r可知，指尖离手腕越远，需要的向心力越大，水滴越容易做离心运动，水滴更容易被甩掉，故A错误；根据题意，由公式a＝ω2r可知，指尖离手腕越近，水滴的加速度越小，故B错误；根据题意，由公式v＝ωr可知，指尖离手腕越远，水滴的线速度越大，故D正确。故选D。 10.(2024·汕头市金山中学高一校考期中)一根轻绳(忽略绳子的粗细)一端连接一小球，另一端固定于木棒的底部O点，且木棒竖直固定于光滑水平桌面上，如图所示。拉直轻绳使其水平，给小球一垂直轻绳的沿水平方向的初速度。下列说法正确的是(　　) A．小球的线速度变大 B．小球的角速度大小不变 C．若绳子断裂，则小球沿速度方向做直线运动 D．绳长变为原来的一半时，绳子对小球的拉力将变为原来的4倍 答案：C 解析：由于向心力不做功，小球运动过程中绳变短，但小球的线速度大小不变，由v＝ωR可知角速度变大，A、B错误；绳子断裂，小球在水平方向不受外力的作用，小球沿速度方向做匀速直线运动，C正确；绳子的长度减半时，线速度大小不变，则由F＝，可知绳子的拉力变为原来的2倍，D错误。故选C。 11.(10分)(2024·肇庆市高一统考期末)如图为小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形，假设每滴水珠的质量均为1 g，小狗的身体简化成圆筒状，半径约为10 cm，小狗以角速度ω0＝10 rad/s甩动身体。 (1)求每滴水珠的向心加速度大小； (2)若小狗毛发对水珠的最大附着力为0.25 N，甩动过程中水珠的重力可忽略不计，则小狗至少需以多大的角速度甩动身体才可以将身上的水珠甩掉？ 答案：(1)10 m/s2　(2)50 rad/s 解析：(1)由题意可知a＝r 解得a＝10 m/s2。 (2)根据F附＝mωm2r 解得ωm＝50 rad/s。 学科网（北京）股份有限公司 $