高一物理粤教版（2019）必修二 2.4离心现象及应用 课时作业（含解析）

2.4离心现象及应用
一、单选题
1．一辆电动玩具小车，可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上O点，如图所示的轻绳的长为L，小车转一圈的时间为t。小车运行一段时间后，突然将轻绳剪断，下列关于小车运动判断正确的是（　　）
A．曲线运动 B．匀加速直线运动
C．匀速直线运动 D．匀速圆周运动
2．下列事例利用了离心现象的是

A．自行车赛道倾斜
B．汽车减速转弯
C．汽车上坡前加速
D．拖把利用旋转脱水
3．下列现象中，与离心现象无关的是（　　）
A．用洗衣机脱去湿衣服中的水
B．旋转雨伞上的水滴
C．汽车紧急刹车时，乘客身体向前倾斜
D．运动员将链球旋转起来后掷出
4．几个同学交流对一些生活中常见的离心现象的认识。甲说，“洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动。”乙说，“铁轨在弯道处内侧钳得比外侧高，原来就是要防止火车做离心运动。”丙说，“我们坐公共汽车在急速转弯时，要是受到的向心力不够也会挤压车照。”丁说，“我在游乐园里玩的“飞椅”转得越快，就会离转轴轴越远，这也是利用了离心现象。”他们中间有一个同学说法有误的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
5．下列关于离心现象的说法中不正确的是（　　）
A．当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象
B．阴雨天行驶车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的向心力较小
C．洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的
D．汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故
6．下列属于离心现象应用的是（ ）
A．洗衣机甩干衣服
B．田径比赛中的标枪运动
C．跳水运动员在空中转体
D．汽车转弯时减慢速度
7．下列现象与离心现象无关的是（　　）
A．链球运动员使链球高速旋转后松手，链球沿切线方向飞出
B．汽车转弯速度过大时，放在座位上的物品被甩出座位
C．下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴被甩出
D．汽车突然加速时，人向后倾
8．如图，在冬奥会短道速滑项目中，圆弧实线ON为正常运动路线的弯道，OM为运动员在O点的速度方向。若运动员在O点稍发生侧滑，她就会偏离正常比赛路线，则其滑动线路（　　）
A．沿OM直线 B．在OM左侧区域Ⅰ
C．在OM和ON之间区域Ⅱ D．在ON右侧区域Ⅲ
9．在下列情景中，不属于离心现象应用的是（　　）
A．汽车减速通过水平弯道
B． 旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴
C． 运动员旋转投掷链球
D． 用分离器分离血液中的脂质成分
10．在冬奥会项目中，运动员绕周长仅为111米的短道竞赛。运动员比赛过程中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。图中圆弧虚线代表弯道，即正常运动路线，为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看成质点），，把运动员的前方分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个区域，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．运动员若在O点发生侧滑，则滑向Ⅱ区域
D．运动员若在O点发生侧滑，则滑向Ⅲ区域
11．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO′之间的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．小物块做圆周运动的向心力由陶罐的支持力提供，方向指向O点
B．小物块做圆周运动的向心力大小为，方向与OO′垂直
C．小物块做圆周运动的角速度大小为
D．如果转台的转速稍稍增大，小物块相对陶壁有向下的运动趋势
12．在航天员的训练中，有一个项目是超重环境适应。如图所示，一个航天员坐在大型离心机里，当离心机静止时，训练室地板水平。当离心机在水平面内高速转动时，航天员就感受到强烈的超重作用。关于该项训练，下列说法中正确的是（ ）
A．离心机的转动使航天员的质量增大了
B．离心机的转动越快，航天员受到的重力越大
C．离心机高速转动时，航天员感受到的“重力”是沿水平向外的
D．离心机高速转动时，航天员感受到的“重力”是垂直于训练室地板向下的
二、多选题
13．下列说法正确的是（　　）
A．火车转弯处，设计师总使外轨略高于内轨，这样做的目的是为了减小轨道与轮缘间的相互作用
B．汽车通过拱形桥的最高点时，速度越小，对桥面的压力越小
C．高速公路弯道上，为了提高通行率，往往设计为内高外低
D．棉花糖的制作是利用了离心运动的原理
14．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动．则
A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大
B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变
C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大
D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变
15．如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干．根据我们所学的知识，叙述正确的是（ ）
A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物
B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶
C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央
D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近
三、解答题
16．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。
17．汽车的轮胎磨面都有一块挡泥板，当下雨天，汽车在调路中行驶时，离地面的一定高度的挡泥板上布满了泥土，这是什么原因？
参考答案：
1．C
【详解】小车运行一段时间后，突然将轻绳剪断，则小车水平方向不再受外力作用，则小车将做匀速直线运动。
故选C。
2．D
【详解】A．自行车赛道倾斜，就是应用了支持力与重力的合力提供向心力，防止产生离心运动，故A错误；
B．因为
所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故B错误；
C．汽车上坡前加速，与离心运动无关，故C错误；
D．拖把利用旋转脱水，就是利用离心运动，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．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，
B．旋转伞柄，伞边缘的水滴被甩出时，由于伞的速度快，需要的向心力大，水滴往外甩，这是离心运动属于离心现象，
C．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，
D．链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球属于离心现象，
本题选与离心现象无关的，故选C。
4．B
【详解】A．洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动，故甲同学说法正确，故A不符合题意；
B．乙说：“铁轨在弯道处内侧铺得比外侧高，原来就是要防止火车做离心运动。”应该是外侧比内侧高，故乙同学说法错误，故B符合题意；
C．我们坐公共汽车在急速转弯时，如果受到的向心力不够也会挤压车厢，故丙同学说法正确，故C不符合题意；
D．我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象，故丁同学说法正确，故D不符合题意；。
所以选B。
5．B
【详解】A．当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象，A正确，不符合题意；
B．阴雨天行驶车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的附着力小于泥巴做圆周运动需要的向心力，B错误，符合题意；
C．洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的，C正确，不符合题意；
D．汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故，D正确，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】A、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、投掷的标枪做斜上抛运动，受到恒力的作用，所以投出的标枪的运动不属于离心现象，所以B错误；
C、运动员空中转体时，需要向心力，但没有出现离心动作；故C错误；
D、汽车转弯时要限制车速是为了防止车速过快时，所需要的向心力大于轮胎与地面的最大摩擦力，从而产生侧滑，发生车祸，是离心运动的防止，故D错误。
故选A．
【点睛】合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．
7．D
【详解】A．链球运动员使链球高速旋转后松手，向心力突然消失，链球沿切线方向飞出，属于离心现象，故A不符合题意；
B．汽车转弯速度过大时，放在座位上的物品所受向心力不足以提供向心力，被甩出座位，属于离心现象，故B不符合题意；
C．下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象，故C不符合题意；
D．汽车突然加速时，人向后倾倒，这是因为惯性，不是离心现象，故D符合题意。
故选D。
8．C
【详解】发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合外力不足以提供所需的向心力，而受的合外力仍然指向圆心，若运动员水平方向不受任何外力时沿方向做离心运动，实际上运动员还要受摩擦力作用，所以滑动的方向在在和之间区域Ⅱ，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．A
【详解】A．汽车减速通过水平弯道，是防止汽车做离心运动，所以A错误，符合题意；
BCD．旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴，运动员旋转投掷链球，用分离器分离血液中的脂质成分，都是离心现象的应用，所以BCD正确，不符合题意；
故选A。
10．C
【详解】AB．发生侧滑是因为运动员所受合力小于运动员所需的向心力，故AB错误；
CD．因为运动员所受合力小于所需向心力，所以运动员做离心运动，将向圆弧的外侧滑动，但其合力由于仍指向弯道内侧，则向圆弧一侧略有偏转，故滑动方向在Ⅱ区域，故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【详解】小物块受力情况如图
A．小物块做圆周运动的向心力由重力和陶罐的支持力的合力提供，方向与OO′垂直，A错误；
B．由受力分析可知，小物块做圆周运动的向心力大小为mgtanθ，方向与OO′垂直，B正确；
C．设小物块做圆周运动的半径为r，满足
得
所以C错误；
D．如果转台转速稍稍增大，小物块相对陶壁有沿壁斜向上的运动趋势，D错误。
故选B。
12．D
【详解】AB．航天员的质量与离心机的转动无关，航天员受到的重力也与离心机的转动无关。故AB错误；
CD．离心机高速转动时，航天员受重力、垂直于地板的支持力，两力的合力提供航天员做圆周运动所需的向心力，航天员感受到的“重力”是垂直于训练室地板向下的。故C错误，D正确；
故选D。
13．AD
【详解】A．火车转弯处，设计师总使外轨略高于内轨，火车自身重力与地面支持力的合力提供向心力，这样做的目的是为了减小轨道与轮缘间的相互作用。故A正确；
B．汽车通过拱形桥的最高点时，有
可知速度越小，对桥面的压力越大。故B错误；
C．高速公路弯道上，为了提高通行率，往往设计为内低外高。故C错误；
D．棉花糖的制作是利用了离心运动的原理。故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】AB．水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误．
CD．竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确．
15．BD
【详解】A．脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力，随着的增大而增大，当附着力不能提供足够大的向心力时，将做离心运动被甩出去，故A错误；
B．惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即都有保持原来运动状态不变的性质，脱水桶高速运动，当附着力不能提供足够大的向心力时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶，故B正确；
CD．脱水桶高速运动时，衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故C错误，D正确。
故选BD。
16．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
【详解】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。
17．见解析
【详解】汽车的轮胎有凸凹相间的花纹，当汽车在泥泞的泥土中行驶时，带水的泥土黏在轮胎的花纹中，由于车轮转动的速度收大，泥土在轮胎的花放中黏不住，离开轮胎时由泥土由于惯性而具有分离前轮胎的速度，泥土基本上是沿直线而到达挡泥板，过程如图所示。

高一物理粤教版（2019）必修二 2.4离心现象及应用 课时作业（含解析）