沪科版物理必修2《2.4研究离心现象及其应用》课后训练（含答案）

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1、课后训练1如图所示，光滑的水平面上，小球 m 在拉力 F 作用下做匀速圆周运动，若小球到达 P 点时 F 突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（ ）AF 突然消失，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动BF 突然变小，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动CF 突然变大，小球将沿轨迹 Pb 做离心运动DF 突然变小，小球将沿轨迹 Pc 逐渐靠近圆心2如图所示，小球从“离心轨道”上滑下，若小球经过 A 点时开始脱离圆环，则对小球此后的运动情况判断正确的是（ ）A自由落体运动B平抛运动C斜上抛运动D竖直上抛运动3下列关于离心运动的叙述正确的是（ ）A离心运动的轨迹一定是曲线B离心运动的轨迹一定是直线C洗衣

2、机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的D汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故4如图所示，一辆汽车行驶在半径为 R 的半圆路面上，当它到达路面顶端 A 时（ ）A速度不大于 即可gRB速度如果等于 ，汽车将做平抛运动C汽车速度只有小于 才能安全通过D以上说法都不对5质量不计的轻质弹性杆 P 插在桌面上，杆上端套有一个质量为 m 的小球，今使小球在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，角速度为 ，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小是（ ）AmR 2B 24mgRC 2D不能确定6试管中装了血液，封住管口后，将此管固定在转盘上，如图所示，当转盘以一定角速度转动时（ ）A血液中密度大的物质将

3、聚集在管的外侧B血液中密度大的物质将聚集在管的内侧C血液中密度大的物质将聚集在管的中央D血液中的各物质仍均匀分布在管中7在医院里常将许多用过的体温计装入水袋内放入离心机，通过离心机的转动，将水银甩回玻璃泡内，试分析其中原理。8在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是 108 km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的 0.6 倍。（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取 g10 m/s 2）参

4、考答案1 答案：A 解析：若 F 突然消失，小球所受合外力突变为 0，将沿切线方向匀速飞出，A 正确。若 F 突然变小，不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D 错误。若 F 突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C 错误。2 答案：C 解析：当小球在 A 点脱离圆环时，小球的速度方向是圆周上 A 点的切线方向，即是斜向上的。另外，当小球离开圆环后，小球只受重力的作用，所以小球在离开圆环后的运动是一个斜上抛运动。3 答案：CD 解析：离心运动有时对我们有利，有时对我们有害，洗衣机的脱水筒就是利用离心运动将水从衣服上甩出去的；当汽车的转弯速度过大时，汽车受到

5、的地面的摩擦力将不足以提供汽车转弯所需的向心力，所以汽车就做离心运动，很容易造成交通事故，C、D 正确。物体做离心运动是由于物体做圆周运动时提供的向心力不足造成的，做离心运动的物体的运动轨迹有可能是直线，也有可能是曲线，A、B 错误。4 答案：BC 解析：当汽车运动到半圆路面的顶端时，汽车将受到重力和路面支持力的作用，即汽车在半圆路面顶端的向心力由重力和支持力的合力提供，所以汽车能够获得的最大向心力等于重力，即汽车的最大速度就是 ，且当汽车有这个速度时，汽车对gR路面的压力为零。所以当汽车以这个速度行驶时就会脱离地面，做平抛运动。汽车要安全地通过，速度就得小于 。gR5 答案：C 解析：对小球

6、进行受力分析可知，受重力 G、杆对小球的作用力 F，二者的合力提供水平方向上的向心力 F 向 mR 2，由三角形定则可知，由牛顿第三定律知，球对杆的作用力大小 FF。C2224+=FGm向正确。6 答案：A 解析：血液中密度大的物质做圆周运动所需的向心力，大于血液中同体积密度小的物质做圆周运动所需的向心力，故试管中密度比较大的物质会做离心运动，A 正确。7 答案：见解析解析：如图所示，体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测定体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动退回玻璃泡内。把用过的体温计放在离心机上时，转动离心机，当转速比较慢时，缩口的阻力足以提供向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动；当离心机转动的相当快时，缩口的阻力不足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。8 答案：150 m9 答案：90 m解析：（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax0.6mg ，由速度 v30 m/s，得弯道半径 rmin150 m。2vr（2）汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mgF N ，为了保证安全，车对路面间的弹力 FN必须大于等于零，有 mg2mR2v则 R90 m。