1、课时跟踪检测（十） 离心现象及其应用A组重基础体现综合1骑自行车在水平路面拐弯时，人和车总向弯道内侧倾斜的最终目的是()A获得指向弯道内侧的静摩擦力B获得指向弯道内侧的滑动摩擦力C获得指向弯道内侧的向心力D获得斜向上的支持力解析：选C骑自行车在水平路面拐弯时，人和车总向弯道内侧倾斜，是为了让支持力、静摩擦力和重力三个力的合力指向圆心，既可以提供更大的向心力，也能增加人和车整体的稳定性，故A、B、D错误，C正确。2.如图所示，一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m(可视为质点)，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为()Amg Bm2RC. D
2、.解析：选C土豆做匀速圆周运动，受重力和其他土豆对该土豆的作用力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式，则有水平方向：Fxm2R，竖直方向：Fymg，所以其他土豆对该土豆的作用力为：F，故C正确。3让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来，带动瓶中水一起高速、稳定旋转时，选项图中水面形状正确的是()解析：选D随矿泉水瓶转动的水做圆周运动时，需要合外力提供向心力，当水受到的合外力不足以提供需要的向心力时，水将做离心运动，逐渐离开矿泉水瓶的中心轴，所以水面的中心轴处的水将凹一些，而四周的水将高一些。故A、B、C错误，D正确。4在航天器中工作的航天员可以自由悬浮在空中，处于失重状态，下列分析正确的是(
3、)A失重就是航天员不受力的作用B失重的原因是航天器离地球太远，从而摆脱了地球引力的束缚C失重是航天器独有的现象，在地球上不可能存在失重现象D正是由于引力的存在，才使航天员有可能做环绕地球的圆周运动解析：选D航天器和航天员在太空中受到的合力提供向心力，使航天器和航天员做环绕地球的圆周运动，故A错误，D正确；失重时航天员仍然受到地球引力作用，故B错误；失重是普遍现象，任何物体只要有方向向下的加速度，均处于失重状态，故C错误。5多选如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则()A衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B加快脱水筒转动角速度，筒壁对衣服的摩
4、擦力也变大C当衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动D加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好解析：选CD衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，筒壁的弹力提供向心力，向心力是效果力，故A错误；湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，衣服所受摩擦力与重力相互平衡，圆桶转速增大以后，衣服所受摩擦力与重力仍相互平衡，衣服所受摩擦力不变，故B错误；脱水桶高速运转时，水滴被甩离，是因为衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力，所以水滴做离心运动，故C正确；由Fm2R，知增大会使所需要的向心力F增大，而水滴的附着力是一定的，加快脱水筒转动角速度，附着力不能提供足够大的向心力，水滴就
5、会被甩出去，脱水效果会更好，故D正确。6.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛。比赛过程中运动员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。如图所示，圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa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)。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若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧D若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间解析：选D发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，而提供的向心力小于所需要的向心力，故选项
6、A、B错误；运动员在水平方向不受任何外力时沿Oa方向做离心运动，实际上运动员受到的合力方向指向圆弧Ob内侧，所以运动员滑动的方向在Oa右侧与Ob之间，故选项C错误，D正确。7如图所示，在匀速转动的水平盘面上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是()A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远解析：选DA、B两物体刚好还未发生滑动时，物体
7、A需要的向心力FAfmaxFTm2rA，物体B需要的向心力FBfmaxFTm2rB，因此FAFB，烧断细线后，细线上拉力FT消失，对A有fmaxm2rB，物体B随盘一起转动，选项D正确，选项A、B、C均错。8多选如图所示，在高速公路的转弯处，路面外高内低。已知路面与水平面的夹角为 ，弯道处圆弧半径为 R，重力加速度为g，当汽车的车速为v0 时，恰由支持力与重力的合力提供汽车做圆周运动的向心力，则()Av0Bv0C汽车行驶速度小于v0时，路面会对车轮产生沿路面向下的摩擦力D汽车行驶速度大于v0时，路面会对车轮产生沿路面向下的摩擦力解析：选AD以汽车为研究对象，作出汽车的受力图，如图所示。设路面的
8、斜角为，根据牛顿第二定律有mgtan m，解得v0，故A正确，B错误。车速若小于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力沿路面指向外侧，即沿路面向上的摩擦力，故C错误。车速若大于v0，所需的向心力增大，此时摩擦力沿路面指向内侧，即沿路面向下的摩擦力，车辆不会向外侧滑动，故D正确。9现在有一种叫作“魔盘”的娱乐设施，如图所示，“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害。设“魔盘”转速为6 r/min，一个体重为30 kg的小孩坐在距离轴心1 m处随盘一起转动(没有滑动)。则这个小孩受到的向心力为
9、多大？这个向心力是由什么力提供的？解析：因角速度2n rad/s rad/s，又r1 m，m30 kg，则小孩受到的向心力Fm2r3021 N11.8 N。对小孩进行受力分析可知，竖直方向上受力平衡，水平方向上仅受静摩擦力，所以小孩做圆周运动的向心力由静摩擦力提供。答案：11.8 N向心力由静摩擦力提供B组重应用体现创新10多选社会提倡无偿献血行为。现代献血常采用“机采成分血”的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分(如血小板、粒细胞或外周干细胞)储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血
10、液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为a和b，它们的大小与周围血浆密度0的关系为a0b。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是()A细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动B细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动C这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大D这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向
11、各处大小相同解析：选AC因为满足a0b，则根据离心原理，细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动，选项A正确，B错误；根据a2r可知，这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大，选项C正确，D错误。11通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流。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：“火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压。”丙说：“汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶。”丁说：“我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是离心现象。”你认为正确的是()A甲和
12、乙 B乙和丙C丙和丁 D甲和丁解析：选D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；速度小于规定速度才会与内轨挤压，因为小于规定速度后火车有向内翻的趋势，所以乙同学说法错误；为了行车的安全，无论通过凹形桥还是凸形桥，汽车都应该减速慢行，丙同学的说法错误；游乐园里的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是离心现象，故丁同学说法正确。选项D正确。12.原长为L(劲度系数为k)的轻质弹簧的一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO上，小铁块放在水平圆盘上。若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为。现将弹簧拉长到后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO以一定角速度匀速运动，如图所示。已知小铁块的质量为m，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度最大不得超过多少？解析：以小铁块为研究对象。圆盘静止时，设小铁块受到的最大静摩擦力为Ffmax，有Ffmax，当最大静摩擦力指向圆心时，圆盘转动的角速度最大，由牛顿第二定律得kxFfmaxm2，又x，联立以上三式，得角速度的最大值 。答案：
