2离心现象及其应用练习及答案

5.7离心现象及其应用作业导航1.知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件.2.知道离心运动的应用与防止.一、选择题（每小题4分，共28分）1.物体做离心运动时，运动轨迹的形状为……CA.一定是直线B.一定是曲线C.可能是直线也可能是曲线D.可能是一个圆1.解析：不知道物体的受力情况，则无法确定其运动轨迹是直线还是曲线.答案：C2.汽车在倾斜的弯道上拐弯，如图5－26所示，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是（提示：转弯半径是水平的）C图5－26A.singrB.cosgrC.tangrD.cotgr2.解析：mgtanθ=mrv2v=tangr故C选项正确.答案：C3.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v.当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是DA.0B.mgC.3mgD.5mg3.解析：当速度为v时，有mg=mRv2,v=Rg当速度为2v时，有FN+mg=mRv2)2(,FN=5mg.故D选项正确.答案：D4.洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时B①衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力②衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力③筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大④筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大以上说法正确的是A.①②B.①③C.②④D.③④4.解析：人衣物附在筒壁上时，受重力、弹力和静摩擦力作用，其中弹力提供向心力，重力与摩擦力为平衡力，所以①③为正确答案，故本题选B.答案：B5.在下列哪几种情况下，原来做圆周运动的物体将产生离心运动A①物体所受的合外力突然消失②物体所受的合外力突然增强③物体所受的合外力小于所需的向心力④物体所受的合外力大于所需的向心力A.①③B.①②C.②③D.③④5.解析：当物体所受的合外力消失，或不足以提供向心力，使物体的速度方向改变，沿着圆周运动，就产生离心运动.答案：A6.做离心运动的物体，它的速度变化情况…….C①速度大小不变，方向改变②速度大小改变，方向不变③速度大小和方向可能都改变④速度大小和方向可能都不变A.①②B.②③C.③④D.④①图5－277.在一个内壁光滑的圆锥桶内，两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动，如图5－27所示，则A①两球对筒壁的压力相等②A球的线速度一定大于B球的线速度③A球的角速度一定大于B球的角速度④两球的周期相等以上说法正确的是A.①②B.②③C.①④D.②④7.解析：球在光滑桶内壁做匀速圆周运动，重力mg和桶对它的支持力FN的合力作为向心力，由牛顿第二定律F合=mgcotθ=mω2r=mrv2而FN=mg/sinθ所以，两球对桶壁的压力相等，故①正确，又因为rArB,ωA=ωB,所以vAvB,即②正确.所以本题答案为A.答案：A二、非选择题（共32分）8.（4分）已知一辆质量为M的汽车通过拱形桥的桥顶时速度为v,问此时汽车对桥面的压力为______（桥的曲率半径为R）8.解析：根据牛顿第二定律及向心力的表达式有：Mg－FN=MRv2,FN=M(g－Rv2)答案：M(g－Rv2)9.（4分）一吊车以5m/s的速度在水平公路上匀速前进，长为2m的悬绳吊着1t的货物.则绳对货物的拉力是______N.吊车紧急刹车一瞬间，悬绳对货物的拉力是______N.图5－289.解析：匀速前进时F1=mg=1000×9.8N=9800N刹车瞬间F2－mg=mLv2F2=m(g+Lv2)=1000(9.8+252)=22300N.答案：9800;2230010.(4分）如图5－28所示，电动机和飞轮的总质量为M，飞轮边缘固定着一质量为m的物块，物块到轴距离为r，电动机匀速转动，当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，则飞轮的角速度为______rad/s.图5－2910.解析：当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，说明此时物块对飞轮加了向上的弹力F，且F=Mg，而物块m此时受到重力和竖直向下的弹力F′(F′是飞轮对物块的作用力），其合外力提供它做圆周运动的向心力，即F向=mg+F=mω2r由牛顿第三定律：F与F′等大即F=Mg所以ω=mrmgMg答案：mrmgMg11.（6分）如图5－29所示，圆盘半径为R，当圆盘绕竖直轴作匀速转动，盘边缘所悬物体“飞起”，悬线长为l，悬线与竖直方向夹角为α.求圆盘的角速度.11.解析：小球受到两力作用：重力mg,绳的拉力F，设R′为小球做圆周运动的半径，（R′=R+lsinα），小球所需要的向心力为：mgtanα=mω2R′即mgtanα=mω2(R+l·sinα)所以ω=sintanlRg答案：sintanlRg12.（7分）试证明圆锥摆的周期T,只与摆球离悬点的高度h有关而与摆球的质量无关.图5－3012.解析：摆球受二力作用：重力mg和绳的拉力F，其合力指向圆心，为向心力由F向=mgtanθF向=mω2R=m224TR得mgtanθ=m224TR所以T=2πtangR=2πgh答案：见解析13.(7分)如图5－30所示，内表面光滑的半径为R的半球形碗内，有一质量为m的小球以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动.求该小球的运动平面离碗底的高度.13.解析：设小球做圆周运动的轨道平面离碗底的高度为h，小球受两力作用：重力mg，碗的弹力为FN，这两力在竖直方向的合力平衡，即FNcosθ=mg①在水平方向的合力为向心力，即FNsinθ=mω2R·sinθ②而cosθ=RhR③由①②式得：cosθ=Rg2RhR=Rg2所以h=R－2g答案：R－2g