高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四节 离心现象及其应用课后练习题

2.4离心现象及其应用同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．在武汉市举行的世界军人运动会上，中国名将王铮夺得金牌，链球比赛时，运动员两手握着链球的把手，人和球同时旋转，最后加力使链球脱手而出，下列说法正确的是（　　）

A．链球脱手后沿金属链的方向飞出

B．链球飞出后做直线运动

C．链球飞出后做曲线运动

D．链球飞出后做匀速运动

2．下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动（　　）

①汽车转弯时要限制速度       ②转速很高的砂轮半径不能做得太大

③在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨   ④离心水泵工作时

A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④

3．汽车行驶中和离心运动有关的是       (       )

A．汽车开进泥坑里轮胎打滑

B．汽车通过圆形拱桥

C．汽车直线行驶时与其他车辆发生碰撞

D．汽车在转弯时由于速度太快导致翻车

4．为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以（　　）   

a、增大汽车转弯时的速度

b、减小汽车转弯时的速度

c、增大汽车与路面间的摩擦

d、减小汽车与路面间的摩擦

A．a、b B．a、c C．b、d D．b、c

5．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　   ）

A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用

B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力

C．如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心（不计阻力）

D．如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力

6．下列说法中错误的有（        ）

A．提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干

B．转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心

C．为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速

D．离心沉淀器用了离心运动的原理

7．关于曲线运动，以下说法中正确的是（　　）

A．曲线运动一定是加速度变化的运动

B．平抛运动是匀变速曲线运动

C．匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动

D．物体做离心运动一定受到离心力的作用

8．下列有关离心现象及其应用的说法中错误的是　　

A．提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干

B．转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心

C．为了防止发生事故，高速转动的砂轮，飞轮等不能超过允许的最大转速

D．离心干燥脱水器是利用离心离心现象工作的机械

9．如图所示为旋转脱水拖把结构图，旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为，固定套杆内部有与旋转杆的螺纹相配套的凹纹，如果旋转杆不动，固定杆可以在旋转杆上沿其轴线旋转上行或下行。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（ ）

A．拖把头转动的周期为3.5s

B．拖把头转动的角速度为

C．紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5

10．如图所示，圆柱体竖直固定于光滑水平面上，一根不可伸长的轻质细线一端连接一小球m，另一端固定于圆柱体的底部外侧上某点。拉直细线使其水平，给小球一垂直细线的沿水平方向的初速度。则（　　）

A．小球的动能会越来越大

B．半径变小，小球的角速度可能不变

C．若某时刻细线断裂，小球一定沿速度方向做匀速直线运动

D．由于线变短，小球运动半径变为原来的一半时，线对小球的拉力将变为原来的4倍

11．雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中 a、b、c、d 为后轮轮 胎边缘上的四个特殊位置，则（　　）

A．泥巴在图中 a、c 位置的向心加速度大于 b、d 位 置的向心加速度

B．泥巴在图中的 b、d 位置时最容易被甩下来

C．泥巴在图中的 c 位置时最容易被甩下来

D．泥巴在图中的 a 位置时最容易被甩下来

12．顺时针摇动水平放置的轮子，图为俯视图。若泥点从水平方向上飞出后打在竖直墙上的M点。可以判定，泥点是从哪点飞离圆盘的（　　）

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

13．下列过程中物体的运动不属于离心运动的是（　　）

A．泥土从高速旋转的车轮上飞出

B．水滴从转动的雨伞边缘飞出

C．赛车转弯时速度过大向外侧侧滑

D．箭离弦水平飞出

14．如图所示，下列有关生活的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）

A．“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力

B．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

C．汽车通过凹形路面的最低点时，汽车处于失重状态

D．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯

15．m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时(　　)

A．皮带的最小速度为

B．皮带的最小速度为

C．A轮每秒的转数最少是

D．A轮每秒的转数最少是

二、填空题（共4题）

16．在医院里使用离心机将用过的体温计中的水银柱甩回玻璃泡里，将体温计放人离心机时，应将体温计的________ (填“玻璃泡一端”或“温度刻度一端”)靠近离心机的转轴．同样医生也可根据水银柱的___________，用手拿着体温计甩动将水银柱甩回玻璃泡．

17．如图，用一根结实的细绳，一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，体验手对做圆周运动的物体的拉力。

（1）增大旋转的速度，拉力将_______（填“变小”、“变大”或“不变”）。

（2）松手后，小物体将沿_______（填“半径远离圆心”、“切线”或“半径靠近圆心”）方向运动。

18．如图所示，轻质细线一端系一质量0.1kg的小球，另一端套在图钉上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为0.3m，线速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉让小球飞出，此后细绳又被正上方距高为0.2m的图钉套住，达到稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动。小球在图钉拔掉后被图钉套住前运动了___________s；稳定后细线拉力变为，则速度变为原来的___________倍。

19．某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节01为转动轴转动，肘关节O2以O1为圆心做半径为r1的圆周运动，腕关节O3以O2为圆心做半径为r2的圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O3为圆心做半径为r3的圆周运动。

（1）测得A、B之间的距离为26cm，频闪照相机的频率为25Hz，则指尖在A、B间运动的平均速度v为___________m/s，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖作圆周运动的线速度。

（2）指尖通过B点时的向心加速度大小为________（用字母表示）。

（3）用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其原因是：_________。

三、综合题（共4题）

20．如图所示是一种能够方便脱水的地拖桶，为拖把脱水的时候，用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干，请分析其脱水原理。

21．你坐过游乐场中的离心机吗?试分析，当离心机转动起来后，转盘里的人将怎样运动?他们会有什么感觉?当转速不断增大时，贴在筒壁上的人会有什么感觉?为什么?

22．杂技运动员抓住长为的绳子绕高为的固定支柱旋转，支柱直径忽略不计，如图所示，已知，且运动员在旋转过程中可视为匀速圆周运动。重力加速度，杂技运动员可视为质点，手臂长度忽略不计，不计空气阻力，（，）。求：

(1)求杂技运动员在匀速旋转过程中速度大小v；

(2)某时刻运动员松手，求落地点到转轴下端点的距离？（结果保留两位有效数字）

23．如图所示是科技馆里一个挑战智力的玩具：一根两端封口、中央位置上下各开一个小口的透明长圆管，里面装有两个小球。如何使两个小球分别处于圆管的两端？

参考答案：

1．C

2．A

3．D

4．D

5．C

6．B

7．B

8．B

9．D

10．C

11．C

12．D

13．D

14．A

15．A

16．     温度刻度一端     离心运动的原理

17．     变大     切线

18．     1     0.6

19．     6.5          线速度很大，半径很小

20．在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，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，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干

21．离心运动．站不住会向外侧运动，筒壁挤压，筒壁的弹力充当向心力

22．(1)；(2)

23．

如图所示，取一根细棒，将它穿过圆管中部的小孔把小球隔开，转动圆管使之绕细棒旋转。随着转速增大，两个小球受到的静摩擦力不足以提供它们做圆周运动所需的向心力，发生离心现象，两个小球很快就分别滚向圆管的两端。