2019-2020年高中物理第4章勻速圓周運動第4節(jié)離心運動課下作業(yè)含解析魯科版.doc

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2019-2020年高中物理第4章勻速圓周運動第4節(jié)離心運動課下作業(yè)含解析魯科版1.如圖1是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形，轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動。對于摩托車滑動的問題，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 圖1C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解析：當(dāng)摩托車所受外力的合力恰好提供所需的向心力時，摩托車做勻速圓周運動，當(dāng)摩托車所受外力的合力小于所需的向心力時，摩托車將做離心運動，因摩擦力的存在，摩托車圓周運動的半徑變大，但不會沿半徑方向沿直線滑出，也不會沿線速度方向沿直線滑出，故B正確，C、D錯誤；摩托車做離心運動，并不是受離心力作用，A錯誤。答案：B2.如圖2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動，若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運動情況的說法正確的是()A若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動B若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動 圖2C若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動D若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做離心運動解析：拉力消失后小球所受合力為零，故將沿切線Pa飛出，A正確；若拉力突然變小，拉力不足以提供所需向心力，球?qū)⒀厍€Pb做離心運動，B、D錯；若拉力突然變大，拉力大于所需向心力，球?qū)⒀豍c做靠近圓心的運動，即近心運動，C錯。答案：A3為了防止物體做離心運動而造成損失，下列哪些做法是正確的()A汽車轉(zhuǎn)彎時要限定速度B洗衣機轉(zhuǎn)動給衣服脫水C轉(zhuǎn)速較高的砂輪半徑做的盡量大些D將砂糖熔化，在有孔的盒子中旋轉(zhuǎn)制成“棉花糖”解析：由Fm可知做圓周運動的物體，半徑一定，當(dāng)速度較大時所需的向心力較大，所以汽車轉(zhuǎn)彎時要限速，以防汽車滑出公路，A正確；轉(zhuǎn)速較高時，由Fm2r知，半徑較大時所需向心力較大，所以砂輪半徑不宜太大，以防砂輪斷裂而傷人，C錯誤。B、D都是利用離心現(xiàn)象。答案：A4在人們經(jīng)常見到的以下現(xiàn)象中，不屬于離心現(xiàn)象的是()A舞蹈演員在表演旋轉(zhuǎn)動作時，裙子會張開B在雨中轉(zhuǎn)動一個傘柄，傘面上的雨水會很快地沿傘面運動，到達(dá)邊緣后雨水將沿切線方向飛出C滿載黃沙或石子的卡車，在急轉(zhuǎn)彎時，部分黃沙或石子會被甩出D守門員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運動解析：舞蹈演員在表演旋轉(zhuǎn)動作時，裙子是因離心運動而張開；雨傘轉(zhuǎn)動時，因水滴與雨傘間的吸附力小于向心力，所以水滴做離心運動；卡車急轉(zhuǎn)彎時，黃沙或沙子因相互作用力小于向心力做離心運動而被甩出；守門員踢出的足球做的是拋體運動。所以只有D項不屬于離心現(xiàn)象。答案：D5.如圖3所示，小物塊在光滑的水平面上做勻速圓周運動，若剪斷細(xì)線后，小物塊將()A繼續(xù)做勻速圓周運動B向圓心靠近圖3C做半徑逐漸變大的曲線運動D做勻速直線運動解析：小物塊在光滑的水平面上做勻速圓周運動，向心力由細(xì)線的拉力提供。若剪斷細(xì)線，向心力消失，由于慣性，物塊將沿切線方向做勻速直線運動。答案：D6做離心運動的物體，它的速度變化情況是()A速度大小不變，方向改變B速度大小改變，方向不變C速度的大小和方向可能都改變D速度的大小和方向都不變解析：離心運動表現(xiàn)為兩種形式：一是沿切線遠(yuǎn)離圓心，做勻速直線運動，這種情況下，速度的大小和方向都不變；二是介于切線與圓周之間遠(yuǎn)離圓心，這種情況是由于合外力不足以提供所需的向心力造成的，合外力在切向和法向上都有分力，故速度的大小和方向都變化A、B、D錯誤，C正確。答案：C7盛有水的質(zhì)量為m的小桶，以手臂為半徑使之在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水隨桶達(dá)到最高點需要的向心力為mR2，則()A當(dāng)mR2mg時水就灑出來B當(dāng)mR2mg時水就不灑出來C只有當(dāng)mR2mg時水才不灑出來D以上結(jié)論都不對解析：當(dāng)mgmR2時，重力不足以提供向心力，水就擠壓水桶底部，水有向外運動趨勢而不會灑落下來，C對。答案：C8.如圖4所示，小球原來能在光滑的水平面上做勻速圓周運動，若剪斷B、C之間的細(xì)繩，當(dāng)A球重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，則A球的()A運動半徑變大B速率變大圖4C角速度變大D周期變小解析：剪斷細(xì)繩的瞬間對A分析可得F向F拉m，由于F拉，v不變，則物體A做離心運動，R，A正確，B錯；由F向m2R得F向減小；半徑R增大，則減小，C錯；由周期T，減小，則T增大，D錯誤。答案：A9.如圖5所示是離心試驗器的原理圖?？梢杂秒x心試驗器來研究過荷對人體的影響。測試人的抗荷能力。離心試驗器轉(zhuǎn)動時，被測試者做勻速圓周運動?，F(xiàn)觀察到圖中直線AB(即垂直于座位的直線)與水平桿成30角，則被測試者對座位的壓力是他所受重力的多少倍？解析：被測試者做圓周運動所需的向心力由他所受的重力和座 圖5位對他的支持力的合力提供，如圖所示，Ncos 30mr2N sin 30mg由得：N2mg被測試者對座位的壓力和座位對他的支持力是一對作用力與反作用力，所以他對座位的壓力大小是他所受重力的2位。答案：2倍10.如圖6所示，OA為一輕桿，與OO軸成角，桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，可沿輕桿無摩擦地滑動。當(dāng)輕桿與OO軸成角繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動時，圓環(huán)在距O點為l處相對桿靜止，求此時輕桿轉(zhuǎn)動的角速度。若用外力將OA桿與OO軸的夾角變大或變小，則環(huán)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 圖6 答案：環(huán)做勻速圓周運動的向心力是由環(huán)的重力和桿對環(huán)的彈力的合力提供的，即mgcot m2lsin ，即 ，由此可知，增大，所需向心力增大，而提供向心力的合外力即減小，合外力不足以提供向心力，物體做離心運動，而環(huán)只有上滑才是離圓心越來越遠(yuǎn)；否則反之。